Технология PCB - комплексное рассмотрение вопроса о методологии приземления PCB

1. Соображения в отношении метода заземления PCB приземления PCB

(1) Преимущества обычно используемого метода заземления звездных точек (одно заземление): последовательные взаимные помехи не возникают

Если вы не можете следовать 100%, вам нужно тщательно подумать о том, как выбрать звездную точку? Есть два шаблона:

Первый блок, большой конденсатор фильтра питания - это звезда.

заземление с обычной звездообразной точкой

Вторая панель - это звездная точка.

Земля ввода питания

(2) Заземление тюнера (RF) и заземление малых сигналов

Фронт RF тюнера и его защитная оболочка должны быть соединены с корпусом в качестве заземления, а заземление с низким сигналом может быть соединено с ответвлением заземления тюнера на заземление тюнера (RF) и заземление с небольшим сигналом

(3) Заземление MCU и KB

MCU и KB могут заземлеться вместе, и точка заземления может быть соединена с основным заземлением или коробкой через узкий провод

(4) Способ заземления сервопривода PCB

Четыре способа заземления классифицируются, электрические приводы / аудио / цифровые / RF схемы заземления. Каждая отдельная медная фольга заземлена и соединена узким проводом. Заземление двигателя затягивается через винт.

(5) Способы передачи сигналов

Параллельная передача сигнальных линий и сигнальных линий может снизить уровень шума

2. Внимание аудио

Сигнальный ток создает магнитное поле, а силовые линии имеют много шумовых сигналов и шумовых электромагнитных полей, генерируемых большими шумовыми токами. Понимать направление тока сигнала, его размер и интенсивность и уменьшать площадь схемы тока сигнала, чтобы уменьшить индуктивную связь. Соответствующая линия заземления линии электропитания должна быть распределена параллельно (параллельно или параллельно), чтобы минимизировать площадь контура и уменьшить сопротивление контура. Малые линии сигнала не должны приближаться к цифровым схемам или шумовым сигналам. Сигнальные линии, которые могут быть экранированы на соседних слоях PCB, должны быть экранированы друг от друга. Вертикально (90º), минимизируя последовательные помехи.

3. Внимание к шуму

Электричество должно быть отключено в точке входа PCB.

Источник питания должен быть расположен в точке входа источника питания PCB и как можно скорее приблизиться к цепи большого тока (усилитель мощности IC). Минимизировать площадь между проводами и, следовательно, индуктивность). При подключении кабеля к PCB, по возможности, предлагается несколько контуров заземления, чтобы минимизировать площадь контура. Линии VCC (чистый источник питания) и сигнальные линии не должны быть параллельны нефильтрованным (грязным) линиям, несущим сигналы батареи, зажигания, высокого тока или быстрого переключения.

Обычно сигнальные линии и связанные с ними контуры заземления должны быть как можно ближе, чтобы свести к минимуму площадь контура тока

a) Низкочастотный сигнальный ток через линию минимального сопротивления 

b) Высокочастотный сигнальный ток через линию минимальной индуктивности

Малые сигналы или периферийные схемы должны быть как можно ближе к разъему ввода / вывода, вдали от высокоскоростных цифровых цепей, цепей большого тока или нефильтрованных цепей питания.

4.Внимание EMC

Каждый цифровой вывод питания IC добавляет высокочастотный, низкоиндуктивный керамический конденсатор для развязки. Конденсаторы 0,1 мкФ используются для IC с частотой менее 15 МГц, а емкость 0,01 мкФ используется для IC с частотой более 15 МГц. Радиочастотная развязка батареи или устройства зажигания должна быть размещена в розетке питания PCB (рядом с разъемом ввода / вывода). Генераторы и MCU должны держаться подальше от разъема ввода / вывода или тюнера и как можно ближе к своему чипу, предпочтительно на той же стороне PCB, чтобы свести к минимуму площадь кольца. РЧ - развязывающие конденсаторы должны быть добавлены в RF - схемы. Защита низкочастотных сигналов (менее 10 МГц) может быть подключена и заземлена только в верхней части источника питания, чтобы предотвратить появление ненужных контуров заземления.

5.Правила 3W для макетов PCB

В проводке PCB мы должны следовать правилам проводки 3 - W. Между линиями на PCB могут возникать помехи. Такие помехи могут возникать не только между часовыми сигналами и окружающими их сигналами, но и с другими ключевыми сигналами, такими как данные, адреса, линии управления, входные и выходные сигналы, и могут иметь эффект последовательного помех и связи. Для устранения помех, связанных с этими сигналами, мы можем принять одну из мер из линии следа PCB, которая должна следовать правилу 3 - Вт линии следа при отслеживании. Использование правила 3 - Вт может уменьшить связь между линиями сигнала.

Правило 3 - W - это расстояние разделения, которое удовлетворяет всем сигналам (ключевым сигналам, таким как часы, аудио, видео, сброс, данные, адреса и т. Д.): расстояние между краями линии следа должно быть больше или равно 2 - кратной ширине линии следа, то есть центру линии следа. Расстояние между ними в 3 раза больше ширины линии следа. Например, если ширина линии часов составляет 8 миль, расстояние между краем линии следа часов и краем другой линии должно составлять 16 миль.

Примечание: Для трассировки вблизи края монтажной платы расстояние от края монтажной платы до края линии должно быть больше 3 Вт.

Правило 3 - Вт может использоваться в различных ситуациях проводки, а не только для сигналов часов или высокочастотных периодических сигналов. Если в области I / O нет опорной плоскости заземления, то дифференциальная линия следа не имеет зеркальной плоскости, и в это время проводка может быть проведена с использованием правила 3 - Вт.

Как правило, расстояние между двумя сигнальными следами дифференциальной пары пятен должно быть W, а расстояние между дифференциальной и другими следами должно соответствовать правилу 3 - W, то есть минимальное расстояние между следами и другими следами должно составлять 3 Вт, как показано на рисунке 3. Для дифференциальной линии следа шум и другие сигналы от плоскости мощности связаны с дифференциальной траекторией. Передача данных может быть прервана, если расстояние между сигнальными линиями дифференциальной пары слишком велико (более 3 Вт), а расстояние от других сигнальных линий слишком мало (менее 3 Вт).

6.PCB Угольная проводка

Внезапное изменение сопротивления сигнальной линии приведет к разрыву непрерывности, что приведет к отражению, тем самым избегая этого разрыва в линии следа PCB. Особенно при проектировании высокоскоростных сигнальных PCB, особенно когда время подъема сигнала составляет уровень ns (микросекунды), особое внимание следует уделять углам. приземления PCB