Новости PCB - методика и техника проектирования одноточечного заземления в ПКБ

Single-point grounding design methods and techniques in проектирование PCB

печатная плата PCB очень важна для проектирования заземления сигнала. Если замысел заземления неправильный, the плата PCB шум заземления и электромагнитное излучение, which will have a significant impact on the overall electrical performance of the product.

поэтому, the editor invited Benqiang circuit technology to introduce you to the design ideas of PCB printed circuit board grounding from single-point grounding, многоточечное приземление, mixed grounding, замыкание на землю, digital circuit grounding and many other aspects., методика и техника проектирования. можно сказать, полный искренности и сухого груза..

из - за ограничений на объем сегодня мы сначала обсудим методику проектирования одиночного заземления в платы.

одноточечное заземление означает подключение заземленной цепи к отдельным опорным точкам в процессе проектирования продукции PCB. Цель таких жестких заземлений состоит в том, чтобы предотвратить прохождение электрического тока из двух различных подсистем (с различными опорными уровнями) через те же контуры, что и ток радиочастоты, и тем самым привести к сопротивлению с общим сопротивлением.

When components, цепь, сцепление, etc. Все работают в диапазоне частот 1 МГц или ниже, использование одноточечного заземления - это лучшее, which means that the influence of distributed transmission impedance is minimal. с более высокой частотой, индуктивность обратного пути становится незаметной. когда частота выше, уровень мощности и сопротивление межсоединений более важны. Если длина линии в нечётное раз больше сигнала/4 wavelength (the wavelength is determined by the rising edge rate of the periodic signal), these impedances can become very large . конечное сопротивление в цепи тока, падение напряжения, and an undesirable radio frequency current will be generated. это особенно заметно в PCB высокочастотная плата.

Благодаря заметному воздействию радиочастотного импеданса эти линии и заземляющие проводники работают так же, как и кольцевая антенна, размер энергии излучения зависит от размера кольцевой антенны. извитое кольцо, независимо от его формы, остается антенной. Поэтому, когда частота превышает 1 МГц, технология одноточечного заземления обычно не используется. На рисунке 1 ниже показаны два метода одноточечного приземления: последовательное и параллельное приземление. последовательное заземление - это каскадная цепная структура, позволяющая осуществлять связь между Заземляющими опорными пунктами каждой подсистемы. Это нерационально, когда частота выше 1 МГц. На рисунке показана только индуктивность в цепи заземления, в которой также имеются распределенные емкости. резонанс возникает, когда одновременно присутствуют индуктивность и емкость. для такой структуры могут быть три различных резонанса.

Single point grounding method in проектирование PCB

последовательное заземление, the total current through the final return path L 1 is I 1+I2+I3 The voltage of I1 (VA) and I 3 (V c) is not zero, but VA defined by the following formula =(I 1+I2+I3)ωL 1

Vc = (I1 + I2 + I3) перевод 137ed L1 + (I2 + I3)

для такой широко используемой структуры большой ток будет производить падение давления на ограниченном сопротивлении. исходное напряжение между схемой и эталонной структурой может быть достаточным, чтобы предотвратить ожидаемую работу системы.

в плата проектирование PCB stage, проектировщик должен обратить внимание на скрытый риск в одноточечном последовательном заземлении. If there are multiple circuits of different power levels, нельзя использовать такой метод приземления, because high-power circuits generate large ground currents, это повлияет на устройства и схемы малой мощности. если необходимо такое приземление, Затем, наиболее чувствительные схемы должны быть установлены непосредственно на входе питания, and as far away as possible from low-power devices and circuits.

лучше один точечный способ приземления - приземление параллельно. Однако при применении этого метода есть недостаток, заключающийся в том, что напряжение заземленного шума будет расти, поскольку каждый токовый контур может иметь различные импеданцы. Если комбинация комбинирована с использованием нескольких печатных плат или с использованием нескольких подсистем в конечных продуктах, то та или иная схема может быть очень длинной, особенно в тех случаях, когда эти линии используются в процессе межсоединений. Эти заземляющие линии также могут иметь более сильное сопротивление, что может подорвать ожидаемый эффект соединения с заземлением при низком сопротивлении.

в тех случаях, когда несколько печатных плат соединяются таким образом, считается, что строгое заземление может решить проблему, но результаты показали, что данный продукт не может пройти радиационный тест. как и при последовательном соединении, каждая цепь имеет распределительный емкость по отношению к земле. при таком компоновке конструкторы должны примерно одинаковы по значению индуктивности для каждого заземленного контура, хотя на практике их трудно реализовать. Таким образом, резонанс между каждой схемой и заземлением должен быть примерно одинаковым, чтобы не влиять на несколько резонансов, от которых протекает цепь. Еще одной проблемой, связанной с одноточечным заземлением, является радиационная связь. Это может происходить между проводами, между проводами и печатными платами или между проводами и оболочкой. Помимо радиочастотной радиационной связи, могут происходить последовательные помехи, в зависимости от физического расстояния между траекторией возврата тока. такая связь может происходить в форме емкости или индуктивности. интенсивность последовательных помех зависит от диапазона частот возвращающихся сигналов, а высокочастотная составляющая излучает больше, чем низкочастотная составляющая.

техника одноточечного заземления часто встречается в тональных схемах, моделирующее устройство, система электропитания промышленной частоты и постоянного тока, пластмассовый пакет. Хотя метод одноточечного заземления обычно используется для низких частот, sometimes it is also used in PCB высокочастотная плата система или. This application is feasible when designers are aware of all the inductance-related issues in different grounding structures. .