Технология PCB - PCB проектирование электромагнитной проводки

Printed circuit boards are the supporting parts of circuit components and devices in electronic products. Он обеспечивает электрическое соединение между узлами цепи и оборудованием, является самым элементарным из всех электронных устройств. At present, большие и сверхбольшие интегральные схемы широко применяются в электронном оборудовании, также увеличивается плотность монтажа элементов на печатных платах, and the signal transmission speed is getting faster and faster. связанные с этим проблемы EMC также становятся все более актуальными. . Printed circuit boards are divided into single-sided boards (single-layer boards), double boards (double-layer boards) and multilayer boards. одна плата и две пластины обычно используются для монтажа проводов низкой плотности и низкой интегральной схемы, while PCB multilayer boards use high density wiring and high integration circuits. одинарная плата и двойная плата не подходят для высокоскоростных схем, and single and double-sided wiring cannot meet the requirements of high-performance circuits. развитие технологии многослойной проводки позволило решить эти проблемы, его применение становится все более широким.

особенности многослойной проводки.

The circuit board is composed of organic and inorganic dielectric materials and has a multi-layer structure. соединение через отверстие. Via plating or filling metal materials can realize the electrical signal conduction between the layers. в силу следующих характеристик, multilayer wiring has been widely used:

в многослойных панелях обеспечивается специальный уровень электропитания и заземления. уровень мощности можно использовать в качестве источника шумов, чтобы уменьшить помехи; В то же время энергетический слой может обеспечить контур для всех сигналов системы, чтобы устранить помехи в связи с общим сопротивлением. снижает сопротивление проводов электропитания в системе электропитания и тем самым уменьшает интерференцию общего сопротивления.

(2) многослойные пластины используют специальные пласты, все линии сигнализации имеют специальные заземляющие линии. особенности линии сигнала: сопротивление стабильное, хорошее согласование, уменьшение искажений формы, вызываемых рефлексом; использование специальных соприкосновений пластов, увеличение емкости распределения между линиями сигнала и Заземляющими линиями, уменьшение погони.

В - третьих, типографские платы спроектированы для ламинирования.

Wiring rules of the PCB board.

The electromagnetic compatibility analysis of the multilayer board can be carried out according to Kirchhoff's law and Faraday's law. по закону Кирхгофа, any time-domain transmission signal from the signal source to the load must have the lowest impedance path.

PCB с многослойной панелью обычно используется для высокоскоростных и высокопроизводительных систем, в которых многослойные пластины могут использоваться для постоянного (DC) энергоснабжения или наземных опорных линий. Поскольку достаточно слоев как слоя питания или соединительных пластов, эти поверхности обычно не разделены на сплошные плоскости, поэтому нет необходимости размещать в одном и том же слое различное напряжение постоянного тока. этот слой будет служить токовым контуром, который возвращает сигнал на соседнюю линию передачи. создание низкоомного токового контура является основной целью EMC этого плоского слоя.

сигнальные слои распределены между физическими слоями опорной плоскости, которые могут быть симметричными или асимметричными линиями. в качестве примера можно привести 12 слоёв, описывающих структуру и схему многослойных пластин. его иерархия - Т - п - С - С - С - С - С - б, где Т - самый верхний, р - базовый уровень, с - сигнальный уровень, а б - нижний. сверху вниз, есть 1 этаж, 2 слоя... 12 - й этаж. как верхняя и нижняя прокладка сборки, сигнал не может передаваться между верхними и нижними слоями, что может уменьшить прямую радиацию траектории. несовместимые сигнальные линии должны быть отделены друг от друга, с тем чтобы избежать помех связи между собой. высокочастотные и низкие частоты, большие и малые Токи, цифровые и аналоговые сигнальные линии несовместимы. несовместимые элементы должны размещаться в разных местах на печатных платах, размещаться в разных местах, и при этом следует следить за разделением сигнальных линий. в проекте следует обратить внимание на три вопроса:

определяет, какой опорный слой будет содержать несколько областей мощности с различным постоянным напряжением. Исходя из того, что на 11 - м этаже имеется несколько напряжений постоянного тока, конструкторы должны обеспечить, чтобы высокоскоростные сигналы были как можно дальше от 10 - го и нижнего слоев, поскольку ток в цепи не может проходить через опорный уровень выше 10 - го этажа и что необходимо использовать щелевой конденсатор; В - третьих, пятый, седьмой и девятый этажи - Это сигнальный слой с высокой скоростью сигнала. маршрутизация ключевых сигналов должна быть как можно более организована в одном направлении, с тем чтобы определить количество возможных маршрутов на оптимизированном уровне. траектория сигнала между слоями должна быть перпендикулярной, чтобы уменьшить помехи связи между электрическим полем и магнитным полем. на третьем и седьмом этажах можно установить "восток - запад", на пятом и девятом этажах можно установить "Север - Юг". какой слой ткани должен основываться на направлении, по которому она достигает места назначения

(2) изменение количества слоёв в процессе высокоскоростной сигнальной проводки, а также уровня, используемого в автономной проводке, для обеспечения того, чтобы ток обратного тока двигался от опорной поверхности к новой необходимой базисной точке. Это было сделано для того, чтобы уменьшить площадь контура сигнала, уменьшить излучение дифференциального тока в контуре и облучать ток в симболическом режиме. интенсивность излучения катушки прямо пропорциональна площади катушки. На самом деле, оптимальное проектирование не требует изменений в исходной плоскости, нужно только изменить опорную сторону, нужно только изменить другую сторону. например, комбинация сигнальных слоёв может быть использована в качестве пары сигналов: 3, 5, 7, 7 и 9, в результате чего может образовываться комбинация проводов в направлении восток - запад и Север - Юг. Но нельзя использовать комбинацию третьего и девятого этажей, так как для этого требуется обратный ток с четвертого этажа на восьмой. Хотя конденсатор развязки может быть расположен вблизи проходного отверстия, из - за присутствия проводов и индуктивности проходного отверстия он теряет свои функции при высоких частотах. Однако такая линия увеличит площадь сигнального контура и отрицательно сократит радиацию тока.

3) выбор постоянного напряжения в базовом слое. в этом случае, так как процессор быстрее обрабатывает внутренние сигналы, мощность / заземление опорных штырей вызовет большой шум. Поэтому использование конденсаторов развязки имеет важное значение для обеспечения процессора одинаковым постоянным напряжением и максимально эффективного использования развязывающих конденсаторов. оптимальным способом снижения индуктивности этих элементов является подключение к линиям следа как можно короче и как можно шире, а также к кратчайшим и чересчур толстым отверстиям.

когда второй этаж обозначен как "Земля", а четвертый - как источник энергии процессора, расстояние через отверстие должно быть меньше, чем выше верхний слой процессора и конденсатор развязки. в пространстве, растянутом на дно платы, нет важного тока, а при коротком замыкании нет антенной функции. схема расположения каскадов приведена в таблице 1.

Правило 20 - H, правило 3 - W.

при проектировании конденсаторов на многослойных панелях PCB установлены два основных принципа, определяющих расстояние между слоем питания многослойных конденсаторов и кромками пластин, расстояние между разделами печати: 20 - H и 3 - W.

принцип 20 часов: радиочастотный ток обычно существует на краю уровня мощности. Это из - за связи между магнитным потоком. при использовании высокоскоростных цифровых логических и тактовых сигналов радиочастотные токи взаимодействуют друг с другом, как показано на рисунке 1. чтобы уменьшить это воздействие, физический размер платы питания должен быть не менее чем на 20 часов меньше, чем физический размер ближе к плоскости земли (H - расстояние между силовыми плитами и плоскостью земли). граничные эффекты на уровне мощности обычно происходят около 10H при 20H, при этом около 10% магнитного потока блокируется, и для достижения 98% магнитного потока требуется 100% граничного значения, как показано на рисунке 1. Правило 20 - H определяет физическое расстояние между плоскостью питания и ближайшими прилегающими пластами, включая толщину бронзового покрытия, предварительного наполнения и изоляции. использование 20 часов может увеличить резонансную частоту PCB.

3-W rule: When the distance between two печатная плата линия очень мала, electromagnetic crosstalk will be generated, это повлияет на нормальное функционирование соответствующих схем. во избежание таких помех, the distance between printed lines should be no less than 3 times, То есть, no less than 3W (W is the width of the printing line). ширина линии печати связана с требованиями линейного импеданса. Too wide affects the wiring density, слишком узкий может повлиять на целостность сигнала, and too narrow affects the strength of the transmission terminal. принцип 3 - W основной объект приложения, дифференциальная пара/O port wiring. "принцип 3 - W" просто указывает на предел электромагнитного потока, через который энергия последовательного возмущения затухает на 70%. If higher requirements are required, например, граница электромагнитного потока, гарантирующая затухание потока на 98% должна составлять 10.