- 16
- Nov
Koje principe treba slijediti u dizajnu PCB-a?
I. UVOD
Načini suzbijanja smetnji na PCB ploča su:
1. Smanjite površinu signalne petlje diferencijalnog moda.
2. Smanjite povrat šuma visoke frekvencije (filtriranje, izolacija i usklađivanje).
3. Smanjite napon zajedničkog moda (dizajn uzemljenja). 47 principa EMC dizajna PCB-a velike brzine II. Sažetak principa dizajna PCB-a
Princip 1: frekvencija PCB takta prelazi 5 MHz ili je vrijeme porasta signala manje od 5 ns, općenito je potrebno koristiti višeslojni dizajn ploče.
Razlog: Područje signalne petlje može se dobro kontrolirati usvajanjem višeslojnog dizajna ploče.
Princip 2: Za višeslojne ploče, ključni slojevi ožičenja (slojevi u kojima se nalaze satne linije, magistrale, signalne linije interfejsa, radiofrekventne linije, signalne linije za resetovanje, signalne linije za odabir čipa i različite linije kontrolnih signala) treba da budu u blizini. do kompletne zemaljske ravni. Po mogućnosti između dvije uzemljene ravnine.
Razlog: Ključne signalne linije su uglavnom jako zračenje ili izuzetno osjetljive signalne linije. Ožičenje blizu uzemljenja može smanjiti područje signalne petlje, smanjiti intenzitet zračenja ili poboljšati sposobnost zaštite od smetnji.
Princip 3: Za jednoslojne ploče, obje strane ključnih signalnih vodova trebaju biti pokrivene zemljom.
Razlog: Ključni signal je prekriven zemljom s obje strane, s jedne strane može smanjiti površinu signalne petlje, a s druge strane može spriječiti preslušavanje između signalne linije i drugih signalnih linija.
Princip 4: Za dvoslojnu ploču, veliku površinu tla treba položiti na ravninu projekcije ključne signalne linije, ili isto kao i jednostrana ploča.
Razlog: isto kao što je signal ključa višeslojne ploče blizu uzemljenja.
Princip 5: U višeslojnoj ploči, ravan napajanja treba da se uvuče za 5H-20H u odnosu na njenu susednu uzemljenu ravninu (H je rastojanje između izvora napajanja i uzemljenja).
Razlog: Udubljenje napojne ravni u odnosu na njenu povratnu uzemljenje može efikasno potisnuti problem ivičnog zračenja.
Princip 6: Ravan projekcije sloja ožičenja treba da bude u području sloja ravni prelijevanja.
Razlog: Ako sloj ožičenja nije u području projekcije sloja u ravnini povratnog toka, to će uzrokovati probleme s ivičnim zračenjem i povećati područje signalne petlje, što će rezultirati povećanim zračenjem diferencijalnog moda.
Princip 7: U višeslojnim pločama ne bi trebalo biti signalnih linija većih od 50 MHz na GORNJEM i DONJEM sloju jedne ploče. Razlog: Najbolje je prošetati visokofrekventni signal između dva ravna sloja kako bi se suzbilo njegovo zračenje u svemir.
Princip 8: Za pojedinačne ploče sa radnim frekvencijama na nivou ploče većim od 50MHz, ako su drugi sloj i pretposljednji sloj slojevi ožičenja, gornji i donji sloj treba prekriti uzemljenom bakrenom folijom.
Razlog: Najbolje je prošetati visokofrekventni signal između dva ravna sloja kako bi se suzbilo njegovo zračenje u svemir.
Princip 9: U višeslojnoj ploči, glavna radna ravan snage (najviše korišćena ravan napajanja) jedne ploče treba da bude u neposrednoj blizini njene zemaljske ravni.
Razlog: Susedna ravan napajanja i ravnina uzemljenja mogu efikasno smanjiti područje petlje strujnog kola.
Princip 10: U jednoslojnoj ploči, mora postojati žica za uzemljenje pored i paralelno sa strujnim tragom.
Razlog: smanjite površinu strujne petlje napajanja.
Princip 11: U dvoslojnoj ploči, mora postojati žica za uzemljenje pored i paralelno sa strujnim tragom.
Razlog: smanjite površinu strujne petlje napajanja.
Princip 12: U slojevitom dizajnu, pokušajte izbjeći susjedne slojeve ožičenja. Ako je neizbježno da su slojevi ožičenja međusobno susjedni, razmak između dva sloja ožičenja treba na odgovarajući način povećati, a razmak između sloja ožičenja i njegovog signalnog kruga treba smanjiti.
Razlog: Paralelni tragovi signala na susjednim slojevima ožičenja mogu uzrokovati preslušavanje signala.
Princip 13: Susedni ravni slojevi treba da izbegavaju preklapanje njihovih ravni projekcije.
Razlog: Kada se projekcije preklapaju, spojni kapacitet između slojeva će uzrokovati da se šum između slojeva spoji jedan s drugim.
Princip 14: Kada dizajnirate raspored PCB-a, u potpunosti poštujte princip dizajna postavljanja u pravu liniju duž smjera toka signala i pokušajte izbjeći petlje naprijed-nazad.
Razlog: Izbjegavajte direktno spajanje signala i utičete na kvalitet signala.
Princip 15: Kada je više modulskih kola postavljeno na istu PCB, digitalna kola i analogna kola, kao i kola velike i male brzine treba da budu postavljena odvojeno.
Razlog: Izbjegavajte međusobne smetnje između digitalnih kola, analognih kola, kola velike brzine i kola male brzine.
Princip 16: Kada su kola velike, srednje i male brzine na ploči u isto vrijeme, pratite kola velike i srednje brzine i klonite se sučelja.
Razlog: Izbjegnite zračenje visokofrekventnog šuma kola prema van kroz interfejs.
Princip 17: Kondenzatori za skladištenje energije i visokofrekventne filtere treba postaviti u blizini strujnih kola ili uređaja sa velikim promjenama struje (kao što su moduli napajanja: ulazni i izlazni terminali, ventilatori i releji).
Razlog: Postojanje kondenzatora za pohranu energije može smanjiti površinu petlje velikih strujnih petlji.
Princip 18: Filterski krug ulaznog priključka za napajanje na pločici treba biti postavljen blizu sučelja. Razlog: da se spriječi ponovno uparivanje linije koja je filtrirana.
Princip 19: Na PCB-u, komponente za filtriranje, zaštitu i izolaciju kola interfejsa treba da budu postavljene blizu interfejsa.
Razlog: Može efikasno postići efekte zaštite, filtriranja i izolacije.
Princip 20: Ako postoji i filter i zaštitno kolo na sučelju, treba se pridržavati principa prvo zaštite, a zatim filtriranja.
Razlog: Zaštitni krug se koristi za suzbijanje vanjskog prenapona i prekomjerne struje. Ako se zaštitni krug postavi iza kruga filtera, krug filtera će se oštetiti prenaponom i prekomjernom strujom.