Teknik PCB - Ringkasan dan penyebab analisis peraturan reka PCB kelajuan tinggi

1. Frekuensi jam papan PCB melebihi 5MHZ atau masa naik isyarat kurang dari 5ns, biasanya reka papan berbilang lapisan diperlukan.

Reason: The area of signal loop can be well controlled by adopting multi-layer board design.

2. Untuk papan berbilang lapisan, lapisan kawat kunci (lapisan di mana garis jam, bas, garis isyarat antaramuka, garis frekuensi radio, garis isyarat semula, cip pilih garis isyarat dan berbilang garis isyarat kawalan ditemui) sepatutnya disebelah dengan pesawat tanah lengkap, lebih baik diantara dua pesawat tanah.

Alasan: Garis isyarat kunci biasanya adalah garis isyarat kuat atau garis isyarat yang sangat sensitif. Kabel dekat dengan pesawat tanah boleh mengurangi kawasan gelung isyarat, mengurangi intensiti radiasi atau meningkatkan kemampuan anti-gangguan.

3. Untuk papan lapisan tunggal, kedua-dua sisi garis isyarat kunci patut ditutup dengan tanah.

Alasan: isyarat kunci ditutup dengan tanah di kedua-dua sisi, pada satu sisi, ia boleh mengurangi kawasan loop isyarat, dan pada sisi lain, ia boleh mencegah salib bercakap antara garis isyarat dan garis isyarat lain.

4. Untuk papan lapisan ganda, kawasan besar tanah ditempatkan pada lapisan projeksi garis isyarat kunci, atau tanah ditembak seperti papan tunggal.

Alasan: sama seperti isyarat kunci papan pelbagai lapisan dekat dengan pesawat tanah.

5. Dalam papan berbilang lapisan, pesawat kuasa patut ditarik dengan 5H-20H relatif dengan pesawat tanah sebelah (H ialah jarak antara bekalan kuasa dan pesawat tanah).

Alasan: Indetasi pesawat kuasa berkaitan dengan pesawat tanah kembali boleh menekan masalah radiasi pinggir secara efektif.

6. Pesawat projeksi lapisan kawat sepatutnya berada di kawasan lapisan pesawat reflow.

Alasan: Jika lapisan kawat tidak berada di kawasan projeksi lapisan pesawat reflow, ia akan menyebabkan masalah radiasi pinggir dan meningkatkan kawasan loop isyarat, yang menyebabkan radiasi mod berbeza meningkat.

7. Dalam papan berbilang lapisan, lapisan TOP dan BOTTOM papan tunggal tidak sepatutnya mempunyai garis isyarat yang lebih besar daripada 50MHZ sejauh yang mungkin.

Sebaiknya berjalan dengan isyarat frekuensi tinggi antara dua lapisan pesawat untuk menekan radiasi ke ruang.

8. Untuk papan tunggal dengan frekuensi operasi aras papan yang lebih besar dari 50MHz, jika lapisan kedua dan lapisan penultimate adalah lapisan wayar, lapisan TOP dan BOOTTOM patut ditutup dengan foil tembaga berdasar.

Sebaiknya berjalan dengan isyarat frekuensi tinggi antara dua lapisan pesawat untuk menekan radiasi ke ruang.

9. Dalam papan berbilang lapisan, pesawat kuasa kerja utama papan tunggal (pesawat kuasa yang paling luas digunakan) sepatutnya berada dekat dengan pesawat tanah.

Alasan: Pesawat kuasa bersebelahan dan pesawat tanah boleh mengurangi kawasan loop sirkuit kuasa.

10. Dalam papan satu lapisan, mesti ada wayar tanah di sebelah dan selari jejak kuasa.

Alasan: mengurangkan kawasan saluran bekalan kuasa semasa.

11. Dalam papan lapisan ganda, mesti ada wayar tanah di sebelah dan selari garis bekalan kuasa.

Alasan: mengurangkan kawasan saluran bekalan kuasa semasa.

12. Dalam desain lapisan, cuba untuk mengelakkan tetapan sebelah lapisan kabel. Jika tidak dapat dihindari bahawa lapisan kawat bersebelahan satu sama lain, ruang lapisan antara dua lapisan kawat sepatutnya ditambah dengan betul, dan ruang lapisan antara lapisan kawat dan sirkuit isyaratnya sepatutnya dikurangkan.

Alasan: Jejak isyarat paralel pada lapisan kabel sebelah boleh menyebabkan isyarat salib bercakap.

13. Lapisan pesawat yang tepat patut menghindari penutupan pesawat projeksi mereka.

Alasan: Apabila projeksi meliputi, kapasitas sambungan antara lapisan akan menyebabkan bunyi antara lapisan pasang satu sama lain.

14. Apabila merancang bentangan PCB, sepadan dengan prinsip desain untuk meletakkan dalam garis lurus sepanjang arah aliran isyarat, dan cuba untuk menghindari looping ke belakang dan ke hadapan.

Alasan: Lupakan sambungan isyarat langsung dan mempengaruhi kualiti isyarat.

15. Apabila sirkuit modul berbilang ditempatkan pada PCB yang sama, sirkuit digital dan sirkuit analog, dan sirkuit kelajuan tinggi dan kelajuan rendah patut ditempatkan secara terpisah.

Alasan: menghindari gangguan antara litar digital, litar analog, litar kelajuan tinggi, dan litar kelajuan rendah.

16. Apabila ada sirkuit kelajuan tinggi, tengah dan rendah pada papan sirkuit pada masa yang sama, ikut sirkuit kelajuan tinggi dan tengah dan jauhkan diri dari antaramuka.

Alasan: menghindari bunyi sirkuit frekuensi tinggi dari radiasi ke luar melalui antaramuka.

17. Kondensator penyimpanan tenaga dan penapis frekuensi tinggi patut diletakkan dekat sirkuit unit atau peranti dengan perubahan semasa yang besar (seperti modul bekalan tenaga: terminal input dan output, peminat dan relay).

Alasan: Kewujudan kondensator penyimpanan tenaga boleh mengurangkan kawasan loop loop semasa besar.

18. Sirkuit penapis port input kuasa papan PCB patut ditempatkan dekat antaramuka.

Alasan: untuk menghindari menyambung semula garis yang telah ditapis.

19. Pada PCB, komponen penapisan, perlindungan dan pengasingan sirkuit antaramuka patut ditempatkan dekat dengan antaramuka.

Reason: It can effectively achieve the effects of protection, filtering and isolation.

20. Jika ada penapis dan litar perlindungan di antaramuka, prinsip perlindungan pertama dan penapisan perlu diikuti.

Alasan: Sirkuit perlindungan digunakan untuk tekanan luar dan pemahaman tekanan. Jika sirkuit perlindungan ditempatkan selepas sirkuit penapis, sirkuit penapis akan rosak kerana tekanan berlebihan dan tekanan berlebihan.

21. Semasa bentangan, pastikan garis input dan output sirkuit penapis (penapis), izolasi dan sirkuit perlindungan tidak berkumpul.

Alasan: Apabila jejak input dan output sirkuit di atas dipasang satu sama lain, kesan penapisan, pengasingan atau perlindungan akan lemah.

22. Jika antaramuka "tanah bersih" dirancang pada papan, peranti penapis dan pengasingan patut ditempatkan pada band pengasingan antara "tanah bersih" dan tanah kerja.

Alasan: menghindari sambungan peranti penapisan atau pengasingan satu sama lain melalui lapisan pesawat untuk melemahkan kesan.

23. Kecuali peranti penapisan dan perlindungan, tiada peranti lain boleh ditempatkan di "tanah bersih".

Alasan: Tujuan rancangan "tanah bersih" adalah untuk memastikan bahawa radiasi antaramuka adalah minimal, dan "tanah bersih" mudah dipasang oleh gangguan luaran, sehingga tidak sepatutnya ada sirkuit dan peranti yang tidak relevan lain di "tanah bersih".

24. Jauhkan peranti radiasi kuat seperti kristal, oscillator kristal, relay, tukar bekalan kuasa, dll. jauh dari sambungan antaramuka papan sekurang-kurangnya 1000 mils.

Alasan: gangguan akan radiasi secara langsung atau arus akan disambung dengan kabel keluar untuk radiasi keluar.

25. Sirkuit atau peranti sensitif (seperti sirkuit semula, sirkuit WATCHDOG, dll.) sepatutnya sekurang-kurangnya 1000 mils jauh dari pinggir papan, terutama pinggir antaramuka papan.

Alasan: tempat yang sama dengan antaramuka papan tunggal adalah tempat yang paling mudah dipasang oleh gangguan luaran (seperti elektrik statik), dan sirkuit sensitif seperti sirkuit semula dan sirkuit anjing pengawasan boleh dengan mudah menyebabkan sistem gagal berfungsi.

26. Kondensator penapis untuk penapisan IC patut ditempatkan sebanyak yang mungkin dengan pin bekalan kuasa cip.

Sebab: semakin dekat kondensator kepada pin, semakin kecil kawasan loop frekuensi tinggi dan semakin kecil radiasi.

27. Untuk serangkaian permulaan-akhir yang sepadan, ia patut ditempatkan dekat dengan akhir output isyaratnya.

Alasan: Tujuan rancangan bagi penangkap akhir-permulaan adalah untuk menambah halangan output akhir output cip dan halangan bagi penangkap seri kepada halangan karakteristik jejak. Keperlawanan yang sepadan ditempatkan pada akhir, yang tidak dapat memenuhi persamaan di atas.

28. Jejak PCB tidak boleh mempunyai jejak sudut kanan atau sudut akut.

Alasan: Kawalan sudut kanan mengarah ke ketidakberhenti dalam impedance, mengarah kepada transmisi isyarat, mengakibatkan bunyi atau melebihi, dan radiasi EMI kuat.

29. Hancurkan tetapan lapisan lapisan kabel sebelah sebanyak yang mungkin. Apabila ia tidak dapat dihindari, cuba membuat jejak dalam dua lapisan kawat bertentangan satu sama lain atau panjang jejak selari kurang dari 1000 mil.

Alasan: untuk mengurangkan perbualan salib antara jejak selari.

30. Jika papan mempunyai lapisan kawat isyarat dalaman, garis isyarat kunci seperti jam patut ditempatkan pada lapisan dalaman (lapisan kawat yang disukai lebih baik).

Alasan: Menggunakan isyarat kunci pada lapisan kawat dalaman boleh bermain peran perisai.

31. disarankan untuk menutupi wayar tanah di kedua-dua sisi garis jam, dan wayar tanah akan didarat setiap 3000 mil.

Alasan: Pastikan potensi semua titik pada garis dasar pakej sama.

32. Key signal traces such as clocks, buses, and radio frequency lines and other parallel traces on the same layer should meet the 3W principle.

Alasan: menghindari percakapan salib antara isyarat.

33. Pad-pads fuses mount permukaan, beads magnetik, induktor, dan kondensator tantalum yang digunakan untuk bekalan kuasa dengan semasa ⥠1A tidak sepatutnya kurang dari dua vias tersambung ke lapisan pesawat.

Alasan: Kurangkan impedance yang sama dengan melalui.

34. Garis isyarat berbeza sepatutnya berada pada lapisan yang sama, panjang yang sama, dan berjalan secara selari, menjaga seragam impedance, dan tidak sepatutnya ada kabel lain antara garis berbeza.

Alasan: untuk memastikan bahawa penghalangan mod umum pasangan garis perbezaan sama dengan meningkatkan kemampuan anti-gangguannya.

35. Jejak isyarat kunci tidak boleh menyeberangi kawasan terpisah (termasuk ruang kapal rujukan disebabkan oleh vias dan pads).

Alasan: Kabel di sekatan akan meningkatkan kawasan loop isyarat.

36. Apabila tidak dapat dihindari untuk membahagi garis isyarat melalui pesawat kembalinya, ia disarankan untuk menggunakan pendekatan kondensator jambatan dekat bahagian jangkauan isyarat. Nilai kondensator ialah 1nF.

Alasan: Apabila jangkauan isyarat dibahagi, kawasan loop sering meningkat. Kaedah mendarat jambatan ditetapkan secara buatan untuk gelung isyarat. .

37. Tiada jejak isyarat lain yang tidak relevan dibawah penapis (sirkuit penapis) di papan.

Alasan: Kapsitasi terkirim akan melemahkan kesan penapis penapis.

38. Garis isyarat input dan output bagi penapis (sirkuit penapis) tidak boleh selari atau saling.

Alasan: Lupakan sambungan bunyi langsung antara jejak sebelum dan selepas penapisan.

39. Jarak antara garis isyarat kunci dan pinggir pesawat rujukan adalah â¥3H (H ialah tinggi garis dari pesawat rujukan).

Alasan: menekan kesan radiasi pinggir.

40. Untuk komponen mendarat shell logam, tembaga tanah patut diletakkan pada lapisan atas kawasan projeksi.

Alasan: Kapensiensi yang disebarkan diantara shell logam dan tembaga mendarat digunakan untuk menekan radiasi luar dan meningkatkan imunitas.

41. Dalam papan lapisan tunggal atau papan lapisan ganda, perhatikan rancangan "minimizing loop area" apabila kabel.

Sebab: semakin kecil kawasan loop, semakin kecil radiasi luaran loop, dan semakin kuat kemampuan anti-gangguan.

42. Apabila garis isyarat (terutama garis isyarat kunci) berubah lapisan, tanah melalui patut dirancang berhampiran lapisan berubah melalui lubang.

Alasan: Kawasan gelung isyarat boleh dikurangkan.

Baris jam, garis bas, garis frekuensi radio, dll. garis isyarat radiasi kuat jauh dari garis isyarat luar antaramuka.

Alasan: Menghindari gangguan garis isyarat radiasi kuat dari menyambung ke garis isyarat keluar dan radiasi keluar.

44. Garis isyarat sensitif seperti reset garis isyarat, cip pilih garis isyarat, isyarat kawalan sistem, dll. jauh dari garis isyarat luar antaramuka.

Alasan: Garis isyarat keluar dari antaramuka sering membawa gangguan luaran, dan apabila ia dipasang ke garis isyarat sensitif, ia akan menyebabkan sistem gagal berfungsi.

45. Dalam panel tunggal dan ganda, laluan kondensator penapis sepatutnya ditapis oleh kondensator penapis dahulu, dan kemudian ke pins peranti.

Alasan: Tengah bekalan kuasa ditapis sebelum menyediakan kuasa kepada IC, dan bunyi yang diberikan kembali oleh IC kepada bekalan kuasa juga akan ditapis oleh kondensator.

46. Dalam panel tunggal atau ganda, jika garis kuasa sangat panjang, kondensator pemisahan patut ditambah ke tanah setiap 3000 mil, dan nilai kondensator ialah 10uF+1000pF.

Alasan: penapis keluar bunyi PCB frekuensi tinggi pada garis kuasa.

Kabel tanah dan wayar kuasa kondensator penapis sepatutnya tebal dan pendek yang mungkin.

Alasan: Induktan siri yang sama akan mengurangkan frekuensi resonan kondensator dan lemahkan kesan penapisan frekuensi tinggi