- 16
- Nov
Jaké zásady by měly být dodržovány při návrhu PCB?
I. Úvod
Způsoby, jak potlačit rušení na PCB deska jsou:
1. Zmenšete oblast signálové smyčky diferenciálního režimu.
2. Snižte návrat vysokofrekvenčního šumu (filtrování, izolace a přizpůsobení).
3. Snižte soufázové napětí (provedení uzemnění). 47 principy návrhu EMC vysokorychlostních DPS II. Shrnutí principů návrhu DPS
Princip 1: Hodinová frekvence PCB přesahuje 5 MHz nebo doba náběhu signálu je menší než 5 ns, obecně je potřeba použít vícevrstvý design desky.
Důvod: Oblast signálové smyčky lze dobře ovládat pomocí vícevrstvého designu desky.
Princip 2: U vícevrstvých desek by měly být klíčové vrstvy vodičů (vrstvy, kde jsou umístěny hodinové linky, sběrnice, signálové linky rozhraní, vysokofrekvenční linky, resetovací signálové linky, signálové linky volby čipu a různé řídicí signálové linky) vedle sebe. do úplné základní roviny. Nejlépe mezi dvěma základními rovinami.
Důvod: Klíčové signální vedení jsou obecně silné záření nebo extrémně citlivé signální vedení. Zapojení v blízkosti zemní plochy může zmenšit oblast signálové smyčky, snížit intenzitu záření nebo zlepšit schopnost proti rušení.
Zásada 3: U jednovrstvých desek by měly být obě strany hlavních signálních vedení pokryty zemí.
Důvod: Klíčový signál je z obou stran pokrytý zemí, na jedné straně může zmenšit oblast signálové smyčky a na druhé straně může zabránit přeslechům mezi signálním vedením a ostatními signálními vedeními.
Zásada 4: U dvouvrstvé desky by měla být velká plocha země položena na projekční rovině vedení klíčového signálu nebo stejná jako u jednostranné desky.
Důvod: stejný jako to, že klíčový signál vícevrstvé desky je blízko zemní plochy.
Princip 5: U vícevrstvé desky by měla být napájecí rovina zatažena o 5H-20H vzhledem k její přilehlé zemní ploše (H je vzdálenost mezi napájecím zdrojem a zemní plochou).
Důvod: Odsazení napájecí roviny vzhledem k její zpětné zemní ploše může účinně potlačit problém okrajového vyzařování.
Princip 6: Projekční rovina elektroinstalační vrstvy by měla být v oblasti vrstvy roviny přetavení.
Důvod: Pokud vrstva vodiče není v projekční oblasti vrstvy přetavovací roviny, způsobí problémy s okrajovým vyzařováním a zvětší oblast signálové smyčky, což povede ke zvýšenému vyzařování v diferenciálním režimu.
Zásada 7: Ve vícevrstvých deskách by neměly být žádné signální linky větší než 50 MHz na HORNÍ a SPODNÍ vrstvě jediné desky. Důvod: Nejlepší je vést vysokofrekvenční signál mezi dvěma rovinnými vrstvami, aby se potlačilo jeho vyzařování do prostoru.
Princip 8: U jednotlivých desek s provozními frekvencemi na úrovni desky vyššími než 50 MHz, pokud jsou druhá vrstva a předposlední vrstva vrstvami vodičů, horní a spodní vrstvy by měly být pokryty uzemněnou měděnou fólií.
Důvod: Nejlepší je vést vysokofrekvenční signál mezi dvěma rovinnými vrstvami, aby se potlačilo jeho vyzařování do prostoru.
Zásada 9: U vícevrstvé desky by měla být hlavní pracovní výkonová rovina (nejrozšířenější výkonová rovina) jednoduché desky v těsné blízkosti její základní desky.
Důvod: Sousední napájecí rovina a zemní plocha mohou účinně zmenšit oblast smyčky napájecího obvodu.
Princip 10: V jednovrstvé desce musí být vedle a paralelně s napájecím vedením zemnící vodič.
Důvod: zmenšete plochu proudové smyčky napájecího zdroje.
Princip 11: U dvouvrstvé desky musí být vedle a paralelně s napájecím vedením zemnící vodič.
Důvod: zmenšete plochu proudové smyčky napájecího zdroje.
Zásada 12: Ve vrstveném provedení se snažte vyhnout sousedním vrstvám vedení. Je-li nevyhnutelné, aby vrstvy vodičů spolu sousedily, měla by být vzdálenost vrstev mezi dvěma vrstvami vodičů vhodně zvětšena a vzdálenost vrstev mezi vrstvou vodiče a jejím signálovým obvodem by měla být zmenšena.
Důvod: Paralelní stopy signálu na sousedních vrstvách vodičů mohou způsobit přeslechy signálu.
Zásada 13: Přilehlé rovinné vrstvy by se neměly překrývat jejich promítací roviny.
Důvod: Když se výstupky překrývají, vazebná kapacita mezi vrstvami způsobí, že se hluk mezi vrstvami spojí.
Zásada 14: Při navrhování rozložení desky plošných spojů plně dodržujte zásadu návrhu umístění v přímé linii podél směru toku signálu a snažte se vyhnout smyčkování tam a zpět.
Důvod: Vyhněte se přímé vazbě signálu a ovlivníte kvalitu signálu.
Zásada 15: Pokud je na stejné desce plošných spojů umístěno více modulových obvodů, měly by být digitální obvody a analogové obvody a vysokorychlostní a nízkorychlostní obvody uspořádány odděleně.
Důvod: Zabraňte vzájemnému rušení mezi digitálními obvody, analogovými obvody, vysokorychlostními obvody a nízkorychlostními obvody.
Zásada 16: Pokud jsou na desce plošných spojů současně vysokorychlostní, střední a nízkorychlostní obvody, postupujte podle vysokorychlostních a středněrychlých obvodů a držte se dále od rozhraní.
Důvod: Zabraňte vyzařování vysokofrekvenčního šumu obvodu směrem ven přes rozhraní.
Zásada 17: Akumulační zásobníky energie a vysokofrekvenční filtrační kondenzátory by měly být umístěny v blízkosti obvodů jednotky nebo zařízení s velkými změnami proudu (jako jsou napájecí moduly: vstupní a výstupní svorky, ventilátory a relé).
Důvod: Existence akumulačních kondenzátorů může snížit oblast smyčky velkých proudových smyček.
Zásada 18: Filtrační obvod vstupního napájecího portu desky plošných spojů by měl být umístěn v blízkosti rozhraní. Důvod: zabránit opětovnému spojení linky, která byla filtrována.
Zásada 19: Na desce plošných spojů by měly být filtrační, ochranné a izolační součásti obvodu rozhraní umístěny v blízkosti rozhraní.
Důvod: Může účinně dosáhnout účinků ochrany, filtrování a izolace.
Zásada 20: Pokud je na rozhraní jak filtr, tak ochranný obvod, je třeba dodržet zásadu nejprve ochrany a poté filtrování.
Důvod: Ochranný obvod slouží k potlačení vnějšího přepětí a nadproudu. Pokud je ochranný obvod umístěn za filtračním obvodem, dojde k poškození filtračního obvodu přepětím a nadproudem.