PCB Teknik - Yüksek hızlı PCB EMC tasarımı kırk yedi

Farklı mod ağımdaki ve ortak mod ağımdaki:

Radyasyon üretimi: Elektrik akışı radyasyon, voltaj değil, statik yük elektrostatik alanı üretir, sürekli akışı manyetik alanı üretir ve zaman değişikliği akışı hem elektrik alanı hem magnetik alanı üretir. Her devre içinde ortak moda ağır ve farklı mod akışı var. Farklı mod sinyalleri veri ya da faydalı sinyaller taşıyor. Ortak moda sinyalleri farklı modunun negatif etkisidir.

Farklı mod akışı: Büyüklük ve yönde tersi eşit. Sinyal izlerinin sonsuz dağıtım kapasitesi, induktans ve engellenmesi yüzünden ve beklenmedik yollardan gelen sinyal geri dönüş yolu, farklı mod akışı ortak moda akışına dönüştürülecek.

Ortak mod ağımda: Büyüklük kesinlikle aynı değil, yönlük (faz) aynı. Aygıtların dışarıdaki araştırmaları genellikle ortak modunda ve farklı modun araştırmaları da var, fakat ortak modun araştırmalarının şiddetliliği genellikle farklı modunun şiddetliliğinden daha büyük bir sürü büyüklük emri. Dışarıdaki araştırmalar genellikle ortak mod araştırmaları. Ortak mod araştırmaları genelde ekipmanlara zarar vermez, fakat eğer ortak mod araştırmaları farklı mod araştırmalarına dönüştürülerse, bu ciddi olacak çünkü kullanışlı sinyaller tüm farklı mod sinyallerindir. Farklı mod akışının manyetik alanı genellikle farklı mod akışından oluşturulan döngü alanında konsantre edilir ve döngü alanının dışında, güç manyetik çizgileri birbirlerini iptal edecektir. Ortak moda ağırlığının manyetik alanı döngü alanının dışında ve ortak moda ağırlığı tarafından üretilen manyetik alanın yöntemi aynı. PCB'nin birçok EMC tasarımı yukarıdaki teoriye uyuyor.

PCB kurulundaki araştırmaları bastırmanın yolları:

Farklı mod sinyal dönüşünün alanını azaltın

Yüksek frekans sesi dönüşünü azaltın (filtreleme, izolasyon ve eşleştirme)

Ortak mod voltajını azaltır (temel tasarım)

PCB tasarım prensipleri kopyalandı

Principle 1: PCB saat frekansı 5MHZ'den fazla ya da sinyal yükselmesi zamanı 5'den az, genelde çoktan katlı tahta tasarımı kullanmalı. Sebebi: Sinyal döngüsünün alanı çoklu katlı tahta tasarımı kullanarak iyi kontrol edilebilir.

2. Prensip: Çok katı tahtaları için anahtar yönlendirme katı (saat çizgi, otobüs, arayüz sinyal çizgi, radyo frekansı çizgi, sinyal çizgi reset, çip sinyal çizgi ve çeşitli kontrol sinyal çizgileri bulunan katı) tamamen yeryüzü uçağına yakın olmalı. İki toprak uçağı arasında daha iyi. Sebep: Anahtar sinyal çizgileri genellikle güçlü radyasyon ya da çok hassas sinyal çizgilerdir. Yer uçağının yakınlarında silmek sinyal döngüsü alanını azaltır, radyasyon şiddetini azaltır veya karşılaşma yeteneğini geliştirir.

3. Prensip: Tek katı tahtaları için anahtar sinyal çizgisinin her iki tarafı yerle kaplanmalı; Neden: Anahtar sinyalinin her iki tarafı yerle kaplıdır. Bir taraftan, sinyal döngü alanını azaltır ve sinyal çizgileri ve diğer sinyal çizgileri arasında karışık konuşmayı engelleyebilir.

4. Prensip: Çift katı tahtaları için, anahtar sinyal çizgilerinin projeksiyonun uça ğında, ya da tek taraflı tahtalar gibi, yerde perforya edilmeli. Sebebi: çok katı tahtasının anahtarı sinyali yeryüzünde yakın uçağına benziyor.

5. Prensip: Çok katı tahtasında, güç uça ğı yakın yeryüzü uçağıyla alakalı 5H-20H ile geri çekilmelidir (H elektrik teslimatı ve yeryüzü uçağı arasındaki mesafetidir). Sebebi: Güç uçağının geri dönüş uçağıyla bağlantısı sınır radyasyon sorunu etkili olarak bastırabilir.

6. Prensip: Uçak katının projeksiyonu refloş uçak katının bölgesinde olmalı. Sebep: Eğer dönüştürme katı refloş uçak katmanının projeksiyonu alanında olmazsa, bu, kenar radyasyon sorunlarına sebep olur ve sinyal dönüştürme alanını arttırır ve arttırılacak farklı mod radyasyonu.

7. Prensip: Çok katlı tahtalarda, tek tahta TOP ve BOTTOM katları 50MHZ'den daha büyük sinyal çizgileri olmamalı. Sebebi: İki uçak katı arasındaki yüksek frekans sinyallerini uzaya bastırmak daha iyi.

8. Prensip: Eğer ikinci katı ve son katı düzenleme katları olduğunda, TOP ve BOOTTOM katları temel bakra yağmurla kaplı olmalı. Sebep: Radyasyonunu uzaya basmak için iki uçak katı arasındaki yüksek frekans sinyalini yürütmek en iyisi.

9. Prensip: Çoklu katı tahtasında, tek tahtın en geniş çalışma güç uça ğı (en geniş kullanılan güç uçağı) toprak uçağına yakın olmalı. Neden: Yaklaşık güç uçağı ve yeryüzü uçağı enerji devresinin döngü alanını etkili olarak azaltır.

10. Prensip: Tek katı tahtasında, enerji izlerinin yanında ve paralel bir yer kablosu olmalı. Sebebi: enerji sağlama döngüsünün bölgesini azaltın.

11. Prensip: Çift katı tahtasında, enerji izlerinin yanında ve paralel bir yer kablosu olmalı. Sebebi: enerji sağlama döngüsünün bölgesini azaltın.

12. Prensip: Düzenli tasarımda, düzenleme katının yakın ayarlarından uzak durmayı dene. Eğer uçuş katlarının birbirlerine yakın olması boşalmaz olursa, iki uçuş katının arasındaki katın boşluğu uygun şekilde artırılmalı ve yönlendirme katının ve sinyal devresinin arasındaki katın boşluğu azaltılmalı. Sebebi: Yaklaşık düzenleme katlarında paralel sinyal izleri sinyal karıştırıcı olabilir.

13. Prensip: Uçak katları projeksiyon uçaklarının üstüne geçmesinden kaçmalı. Sebebi: projeksiyonlar karşılaştığında, katlar arasındaki birleşme kapasitesi, katlar arasındaki sesi birbiriyle birbiriyle birleştirebilir.

Principle 14: PCB düzenini tasarladığında, sinyal akışı yönünde doğru bir çizgide yerleştirmenin tasarım prensipine tamamen uygulayın ve geri ve ileri dönüşünden kaçmayı deneyin. Sebep: doğrudan sinyal bağlantısından kaçın ve sinyal kalitesine etkilen.

15. Prensip: Çoklu modül devreleri aynı PCB üzerinde yerleştirildiğinde, dijital devreler ve analog devreler ve yüksek hızlı ve düşük hızlı devreler ayrı olarak yerleştirilmeli. Sebep: Dijital devreler, analog devreler, yüksek hızlı devreler ve düşük hızlı devreler arasındaki karşılaşmadan kaçın.

16. Prensip: Devre tahtasında yüksek, orta ve düşük hızlı devreler olduğunda, yüksek ve orta hızlı devreleri takip edin ve arayüzden uzak dur. Sebebi: Yüksek frekans devre sesinden dışarıdaki tarafından ışık ışığından uzak tutun.

17. Prensip: Enerji depolaması ve yüksek frekans filtr kapasiteleri birim devrelerinin yakınlarında veya büyük mevcut değişiklikleri olan aygıtlar yerleştirilmeli (güç modülleri gibi: giriş ve çıkış terminalleri, hayranlar ve relaylar gibi). Sebep: Enerji depolama kapasitelerinin varlığı büyük ağır döngülerin döngü alanını azaltır.

18. Prensip: Dönüş tahtasının enerji giriş limanının filtr devresi arayüze yakın yerleştirilmeli. Sebebi: filtreli devreyi yeniden bağlamak için.

19. Prensip: PCB üzerinde, arayüz devresinin filtreleme, koruma ve izolasyon komponentleri arayüze yakın yerleştirilmeli. Sebebi: Koruma, filtreme ve izolasyonun etkilerini etkileyebilir.

20. Prensip: Eğer arayüzde filtr ve koruma devreleri varsa, ilk koruma prensipi ve filtreleme takip edilmeli. Sebep: Koruma devreleri dış üst voltaj ve aşırı akışı bastırmak için kullanılır. Eğer koruma devresi filtr devresinden sonra yerleştirilirse, filtr devresi fazla voltaj ve fazla akışından hasar edilecek.

21. Prensip: Düzenleme sırasında filtr devresinin (filtr), izolasyon ve koruma devrelerinin birbiriyle birlikte çizgi giriş ve çıkış çizgilerini sağlayın. Sebep: Yukarıdaki devrelerin girdi ve çıkış izleri birbiriyle birlikte bağlandığında filtreleme, izole veya koruma etkisi zayıflatacak.

22. Prensip: Eğer tahtada "temiz toprak" arayüzü tasarlanmışsa, filtreleme ve izolasyon komponentleri "temiz toprak" ve çalışma toprak arasındaki izolasyon grubuna yerleştirilmeli. Sebebi: Uçak katından birbirlerine filtreleme veya izolasyon aygıtlarının birleşmesini engelleyin, bu etkisi zayıflatacak.

23. Prensip: filtreleme ve koruma aygıtlarının yanında, başka hiçbir aygıt yerleştirilemez. "Temiz toprak" tasarımın amacı en az arayüz radyasyonunu sağlamak ve "temiz toprak" dış araştırmaların kolayca birleştirildir. Bu yüzden "temiz toprak üzerinde başka önemsiz devreler ve cihazlar olmayın.

Principle 24: Kristal, kristal oscillatörler, relaylar ve güç sağlamlarını en az 1000 mil uzakta tahta arayüz bağlantılarından değiştirmek gibi güçlü radyasyon aygıtları tutun. Çünkü araştırmalar doğrudan yayılacak ya da akışı dışarıdaki kable ile birleştirilecek.

Prensip 25: Sensitif devreler veya aygıtlar (reset devreleri, WATCHDOG devreleri, etc.) her tarafından en azından 1000 mil uzakta olmalı, özellikle tahta arayüzünün kenarı. Sebebi: tek tahta arayüzlerine benzer yerler, dışarıdaki araştırmalar (statik elektrik gibi) tarafından en kolay birleştirilen yerlerdir ve reset devreleri ve gözetim devreleri gibi hassas devreler sistemin yanlış işlemesini kolay olabilir.

26. Prensip: IC filtreleme için filtr kapasiteleri, chip'in enerji sağlaması için mümkün olduğunca yakın yerleştirilmeli. Sebebi: Kapasantörün daha yakınlığı, yüksek frekans döngüsünün bölgesi daha küçük ve radyasyon daha küçük.

27. Prensip: Başlangıç serisi uyuşturucu için sinyal çıkış sonuna yakın yerleştirilmeli. Sebebi: Başlangıç serisinin düzenleme amacı çip çıkış sonunun çıkış impedansını ve izlerin karakteristik impedansına karşı seri direnişliğinin impedansını eklemek. Eşleşen dirençlik sonunda yerleştiriliyor, bu da yukarıdaki denklemleri tatmin edemez.

Principle 28:PCB izleri doğru açı ya da keskin açı izleri olamaz. Sebep: Sağ taraflı uçuş, impedance'da sonsuzluğa yol verir, bu da sinyal iletişime yol verir, yüzük çalıyor, aşağılık ve güçlü EMI radyasyonu oluşturur.

29. Prensip: Yaklaşık düzenleme katlarının düzenlemesini engellemeye çalışın. Boşluğu yok olduğunda, iki düzenleme katındaki izleri birbirine perpendikül yapmaya çalışın ya da paralel izlerin uzunluğu 1000 milden az. Çünkü paralel izler arasındaki kısıtlık konuşmasını azaltmak.

Principle 30: Eğer tahta iç bir sinyal yönlendirme katı varsa, saat gibi anahtar sinyal hatları iç katta yerleştirilmeli (tercih edilen yönlendirme katı tercih edilir). Sebep: İçindeki düzenleme katındaki anahtar sinyalleri kullanmak bir korumalı rol oynayabilir.

31. Prensip: Saat çizgisinin her iki tarafında yer kablosunu örtmek tavsiye edildi. Yer kablosu her 3000 mil yere yerleştirilecek. Sebep: Paketin toprak çizgisindeki tüm noktaların potansiyellerinin eşit olduğundan emin olun.

Principle 32: Saat, otobüs ve radyo frekans hatları ve aynı kattaki diğer paralel izler 3W prensipine uymalı gibi anahtar sinyal izleri. Sebebi: sinyaller arasındaki karışık konuşmadan kaçırmak.

33. Prensip: Yüzey dağıtma füsleri, manyetik kölleri, induktor ve tantalum kapasitörlerinin şimdiye â™137A ile kullanılan elektrik maddeleri için kullanılan iki viadan az olmamalı. Sebebi: Yolculuğun eşit engellemesini azaltın.

34. Prensip: Farklı sinyal çizgileri aynı katta, eşit uzunluğu ve paralel olarak çalışmalı, impedans üniformasını tutmalı ve farklı çizgiler arasında başka bir dönüş olmamalı. Sebebi: Farklı çizgi çiftliğinin ortak tartışma yeteneğini geliştirmeye eşit olmasını sağlamak için.

Principle 35: Anahtar sinyal izleri bölümü boyunca izlememeli (çizgiler ve çizgiler tarafından sebep olan referans uçak boşluğu dahil olmalı). Sebebi: Bölüm boyunca uçuş sinyal dönüşünün bölgesini arttıracak.

36. Prensip: Sinyal çizgisini dönüş uça ğına bölüştürücü olduğunda sinyal bölümünün yakınlarında bir köprü kapasitörü yaklaşması tavsiye edilir. Kapacitörün değeri 1nF. Sebep: Sinyal alanı bölünce döngü alanı sık sık artırır. Köprü temizleme yöntemi sinyal döngüsü için sanatlı olarak ayarlanıyor.

Prensip 37: Tahtadaki filtr (filtr devreleri) altında diğer önemsiz sinyal izleri yok. Sebep: Paylaştırılmış kapasitet filtr etkisini zayıflatır.

38. Prensip: Filterin girdi ve çıkış sinyal çizgileri (filtrer devreleri) paralel veya geçemez. Sebebi: filtrelemeden önce ve sonra izler arasında doğrudan ses bağlantısından kaçın.

Prensip 39: Anahtar sinyal çizgisinin ve referens uçağının kenarının arasındaki mesafe yol â137;¥ 3H (H referens uçağının yüksekliğindir). Sebebi: kenar radyasyon etkisini bastır.

40. Prensip: metal kabuğu yerleştirme komponentleri için toprak bakır projeksiyon alanının en üst katına yerleştirilmeli. Sebebi: metal kabuğu ve tabanlı bakır arasındaki dağıtılmış kapasite dış radyasyonu bastırmak ve bağışlığı geliştirmek için kullanılır.

41. Prensip: Tek katlanma tahtaları veya iki katlanma tahtaları içinde, gezerken "minimize loop area" dizaynına dikkat edin. Sebebi: Çirket alanı daha küçük, döngünün dış radyasyonu daha küçük ve karşılaşma yeteneği daha güçlü.

42. Prensip: Sinyal çizgileri (özellikle anahtar sinyal çizgileri) değiştirildiğinde, katı değiştirme çizgilerinin yakınlarında toprak çizgileri tasarlanmalı. Sebep: Sinyal döngüsünün bölgesi azaltılabilir.

43. Prensip: Saat çizgileri, otobüs çizgileri, radyo frekans çizgileri, etc.: Arayüzden ve dışarı sinyal çizgilerinden uzak tutun güçlü radyasyon sinyal çizgileri. Sebebi: Güçlü radyasyon sinyal hatlarının bağlantısından çıkış sinyal hatlarına ve dışarı ışıklandırmalarına engel olun.

44. Prensip: Sinyal hatlarını yeniden ayarlamak gibi hassas sinyal hatlarını tutun, çip sinyal hatlarını seçin ve sistem kontrol sinyallerini arayüz dışarı sinyal hatlarının uzakta tutun. Sebebi: Arayüzden çıkan sinyal çizgi sık sık dışarıdaki araştırmaları içine getirir, ve duyarlı sinyal çizgisine bağlanırken sistemi yanlış bir şekilde yaratacak.

45. Prensip: Tek panelde ve çift panelde, filtr kapasitesinin düzenlemesi ilk olarak filtr kapasitörü ile filtr edilmeli, sonra da aygıt parçaları ile filtr edilmeli. Sebebi: Elektrik tasarımı voltajı IC'ye güç teslim etmeden önce filtr ediliyor, ve IC tarafından güç tasarımına geri verilen sesi de kapasitör tarafından filtr edilecek.

46. Prensip: Tek veya çift panelde, eğer güç satırı çok uzun olursa, kapasitörleri yere her 3000 mil eklenmeli ve kapasitörün değeri 10uF+1000pF olmalı. Sebebi: güç çizgisinde yüksek frekans sesini sil.

47. Prensip: filtr kapasitesinin toprak kablosu ve güç kablosu mümkün olduğunca kalın ve kısa olmalı. Sebebi: Ekvivalent seri indukatörü kapasitörün rezonant frekansiyonunu azaltır ve yüksek frekans filtreleme etkisini zayıflatır.