Технология PCB - знание дизайна PCB ipcb, знание управления EMC

The increase in clock speed coupled with the high-frequency bus and higher interface data rate makes PC плата цепиконструкция более сложная. Engineers must go beyond the actual logic design on the board, необходимо учитывать и другие факторы, которые могут повлиять на схему, including the size of the fingerprint module soft board плата цепи, шум окружающей среды, power consumption, and electromagnetic compatibility (EMC).

Hardware engineers should solve EMC problems in the PC - платаэтап проектирования для обеспечения того, чтобы система не пострадала от сбоев EMC.

Good grounding design

наиболее важным фактором снижения остроты проблемы EMC является низкоиндуктивная система заземления. максимальная площадь заземления на панели PC позволяет снизить индуктивность системного заземления и тем самым уменьшить электромагнитное излучение и последовательное возмущение.

возможны помехи между любым из двух проводов сети плата цепи, depending on the mutual inductance and mutual capacitance, прямо пропорционально расстоянию с проводом, the edge rate, полное сопротивление проводов.

в цифровой системе, the crosstalk generated by mutual inductance is usually greater than the crosstalk generated by mutual capacitance. можно уменьшить взаимную индукцию, увеличивая расстояние между проводами или уменьшая расстояние до уровня земли.

заземлять сигнал различными способами. The плата цепи модуль отпечатков пальцев, разработанный заводом по производству мягких панелей, в которых компоненты случайно соединяются с местом приземления, будет создавать высокую индуктивность заземления и вызывать неизбежные проблемы с EMC. Мы рекомендуем использовать полностью установленный горизонт, which can minimize the impedance when the current returns to the source, Но наземная авиация также нужна PC - платаслой, which may be unrealistic for a двухслойная плата.

Поэтому мы рекомендуем Конструкторам использовать земную сетку. в этом случае индуктивность Земли зависит от расстояния между сетками.

Кроме того, важное значение имеет также способ приземления сигнала обратно в систему. If the signal path is long, Она создаёт контур заземления, which in turn will form an antenna and radiate energy. поэтому, all wiring that brings current back to the source should choose the shortest path and should go directly to the ground plane.

не рекомендуется соединять все различные приземления и соединять их с плоскостью земли. Это не только увеличит размер токового контура, но и повысит вероятность отскока грунта. На рисунке 1b показан рекомендуемый метод подключения компонентов к плоскости земли.

Еще один способ уменьшить проблемы, связанные с EMC, это соединять землю со всей кромкой кабеля плата цепи формирование клетки Фарадея, Так что сигнал за пределами границы не будет отправлен . This method can limit the radiation of the плата цепи модуль отпечатков пальцев при выходе на поверхность мягкой панели находится в пределах, и избегайте помех от внешнего излучения плата.

From an EMC perspective, правильное расположение слоя также очень важно. If the number of layers used is more than two, Использовать полный слой как слой земли. если это четвёртый этаж плата цепи is used, нижний слой приложения в качестве уровня питания.

Следует иметь в виду, что место соединения пласта должно быть между линией высокочастотного сигнала и уровнем электропитания. если использовать двухслойные платы, чтобы получить полный пласт, то можно использовать заземляющие сети. если не используется отдельная панель питания, заземление должно быть параллельным проводам питания для обеспечения чистоты питания.

макет

In order to protect the design from EMC, компонент на экране плата цепи must be classified according to their functions (analog, цифровой, power supply, тихоходная цепь, быстродействующая цепь, etc.). Each type of wiring should be in the designated area, Использовать фильтр на границе подсистемы.

при решении вопроса о цифровых схемах особое внимание следует уделять часам и другим высокоскоростным сигналам. подключение к сигналу должно быть как можно более коротким и должно быть близко к прилегающему слою, чтобы сохранить радиацию и последовательное возмущение под контролем.

для таких сигналов инженеры должны воздерживаться от использования отверстий или проводок на краю платы или вблизи соединителя. Кроме того, сигнал должен держаться подальше от уровня питания, потому что это может вызвать шум на уровне питания. проводка разностных сигналов должна быть как можно ближе друг к другу, чтобы наиболее эффективно выполнять функцию удаления магнитного поля.

подключение к устройству для передачи тактовых сигналов из источника должно быть совместимо с зажимами. Если импеданс не совпадает, возникает проблема отражения сигнала. если вы не обратите внимания на проблемы с отражёнными сигналами, то это излучает много энергии. различные формы эффективных зажимов включают исходник, терминал и соединительный зажим.

для подключения к генератору, помимо заземления, подключение не должно быть параллельным или меньшим, чем подключение к генератору или к нему. Кроме того, кристалл должен быть близко к нужному чипу.

Поскольку обратный ток всегда проходит по минимальному пути реактивности, заземляющий провод передающего тока должен быть ближе к проводам передачи соответствующих сигналов, с тем чтобы как можно скорее сохранить цепь тока.

проводка аналоговых сигналов должна быть отделена от высокоскоростных или переключательных сигналов, и защита должна обеспечиваться с помощью заземленных сигналов. необходимо всегда использовать низкочастотный фильтр для устранения высокочастотных шумов, связанных с аналоговыми схемами вокруг.

Кроме того, невозможно разделить горизонт между аналоговыми и цифровыми подсистемами.

shield

любой шум в сети может повлиять на работу устройства. как правило, высокая частота шумов, связанных с питанием, требует фильтрации в обходных конденсаторах или развязывающих конденсаторах.

развязывающие конденсаторы обеспечивают путь к низкому сопротивлению высокочастотного тока от уровня питания до поверхности земли. электрический ток проходит через заземленный путь, который образует контур заземления. путь должен быть как можно ниже, чтобы развязывающие конденсаторы были как можно ближе к IC.

Большие заземляющие контуры повышают радиацию и могут стать потенциальным источником неисправности EMC. повышение частоты, the closer the reactance of the ideal capacitor is to zero, на рынке нет так называемых идеальных конденсаторов.

Lead and герметизация интегральных схемодновременное увеличение индуктивности. Multiple capacitors with low equivalent serial inductance can be used to improve the decoupling effect.

многие вопросы, связанные с EMC, возникают из кабеля, передающего цифровые сигналы. These cables actually function as highly efficient antennas. идеальный, the current entering the cable will flow out at the other end, но на самом деле паразитная емкость и индуктивность могут вызвать радиационные проблемы.

Использование двойных кабелей поможет свести к минимуму проблемы связи и устранить любое индуктивное магнитное поле. если используется ленточный кабель, необходимо предоставить несколько заземленных контуров. для высокочастотных сигналов необходимо использовать экранированный кабель и заземлять экран на голове и хвосте кабеля.

Shielding is a form of closed conductive container, Уменьшение эмиссии путем ослабления поля Е и поля H. It can be connected to the ground, эффективное уменьшение размеров кольцевой антенны за счет поглощения и частичного отражения. In this way, экранирование может также использоваться в качестве перегородки между двумя областями, уменьшение энергетического излучения из одной области в другую.

И наконец, защита не является электрическим решением, а механическим способом снижения EMC. можно использовать металлические упаковки (электропроводность и / или магнитные материалы) во избежание системы EMI. согласно соответствующим требованиям, мы можем использовать экраны для охвата всей системы или ее частей.