¿Qué principios deben seguirse en el diseño de PCB?

I. Introducción

Las formas de suprimir la interferencia en el Placa PCB son:

1. Reduzca el área del bucle de señal de modo diferencial.

2. Reducir el retorno de ruido de alta frecuencia (filtrado, aislamiento y emparejamiento).

3. Reducir el voltaje de modo común (diseño de puesta a tierra). 47 principios del diseño EMC de PCB de alta velocidad II. Resumen de los principios de diseño de PCB

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Principio 1: la frecuencia del reloj de PCB supera los 5 MHZ o el tiempo de subida de la señal es inferior a 5 ns, generalmente es necesario utilizar un diseño de placa multicapa.

Motivo: El área del bucle de señal se puede controlar bien adoptando un diseño de placa multicapa.

Principio 2: Para placas multicapa, las capas de cableado clave (las capas donde se encuentran las líneas de reloj, buses, líneas de señal de interfaz, líneas de radiofrecuencia, líneas de señal de reinicio, líneas de señal de selección de chip y varias líneas de señal de control) deben ser adyacentes al plano de tierra completo. Preferiblemente entre dos planos de tierra.

Motivo: Las líneas de señal clave son generalmente de radiación fuerte o líneas de señal extremadamente sensibles. El cableado cerca del plano de tierra puede reducir el área del bucle de señal, reducir la intensidad de la radiación o mejorar la capacidad antiinterferente.

Principio 3: Para tableros de una sola capa, ambos lados de las líneas de señal clave deben estar cubiertos con tierra.

Motivo: la señal de la tecla está cubierta con tierra en ambos lados, por un lado, puede reducir el área del bucle de señal y, por otro lado, puede evitar la diafonía entre la línea de señal y otras líneas de señal.

Principio 4: Para un tablero de doble capa, se debe colocar una gran área de tierra en el plano de proyección de la línea de señal clave, o lo mismo que un tablero de una sola cara.

Motivo: el mismo que la señal clave de la placa multicapa está cerca del plano de tierra.

Principio 5: En una placa multicapa, el plano de potencia debe retraerse 5H-20H en relación con su plano de tierra adyacente (H es la distancia entre la fuente de alimentación y el plano de tierra).

Motivo: la muesca del plano de potencia en relación con su plano de tierra de retorno puede suprimir eficazmente el problema de la radiación del borde.

Principio 6: El plano de proyección de la capa de cableado debe estar en el área de la capa del plano de reflujo.

Motivo: si la capa de cableado no está en el área de proyección de la capa del plano de reflujo, causará problemas de radiación en los bordes y aumentará el área del bucle de señal, lo que provocará un aumento de la radiación en modo diferencial.

Principio 7: En las placas multicapa, no debe haber líneas de señal superiores a 50 MHZ en las capas SUPERIOR e INFERIOR de la placa única. Razón: es mejor caminar la señal de alta frecuencia entre las dos capas planas para suprimir su radiación al espacio.

Principio 8: Para placas individuales con frecuencias de funcionamiento a nivel de placa superiores a 50 MHz, si la segunda capa y la penúltima capa son capas de cableado, las capas superior e inferior deben cubrirse con una lámina de cobre conectada a tierra.

Razón: es mejor caminar la señal de alta frecuencia entre las dos capas planas para suprimir su radiación al espacio.

Principio 9: En una placa multicapa, el plano de potencia de trabajo principal (el plano de potencia más utilizado) de la placa única debe estar muy cerca de su plano de tierra.

Motivo: El plano de potencia y el plano de tierra adyacentes pueden reducir eficazmente el área de bucle del circuito de potencia.

Principio 10: En una placa de una sola capa, debe haber un cable de tierra al lado y paralelo a la línea de alimentación.

Motivo: reduzca el área del bucle de corriente de la fuente de alimentación.

Principio 11: En una placa de doble capa, debe haber un cable de tierra al lado y paralelo a la línea de alimentación.

Motivo: reduzca el área del bucle de corriente de la fuente de alimentación.

Principio 12: En el diseño en capas, intente evitar las capas de cableado adyacentes. Si es inevitable que las capas de cableado sean adyacentes entre sí, el espaciado de capas entre las dos capas de cableado debe aumentarse de manera apropiada y el espaciado de capas entre la capa de cableado y su circuito de señal debe reducirse.

Motivo: Los rastros de señal en paralelo en capas de cableado adyacentes pueden causar diafonía de señal.

Principio 13: Las capas de planos adyacentes deben evitar la superposición de sus planos de proyección.

Razón: cuando las proyecciones se superponen, la capacitancia de acoplamiento entre las capas hará que el ruido entre las capas se acople entre sí.

Principio 14: Al diseñar el diseño de la placa de circuito impreso, observe completamente el principio de diseño de colocar en línea recta a lo largo de la dirección del flujo de la señal e intente evitar los bucles hacia adelante y hacia atrás.

Motivo: Evite el acoplamiento directo de señales y afecte la calidad de la señal.

Principio 15: Cuando se colocan varios circuitos de módulo en la misma PCB, los circuitos digitales y analógicos, y los circuitos de alta y baja velocidad deben disponerse por separado.

Motivo: Evite la interferencia mutua entre circuitos digitales, circuitos analógicos, circuitos de alta velocidad y circuitos de baja velocidad.

Principio 16: Cuando hay circuitos de alta, media y baja velocidad en la placa de circuito al mismo tiempo, siga los circuitos de alta y media velocidad y manténgase alejado de la interfaz.

Motivo: Evite que el ruido del circuito de alta frecuencia se irradie hacia el exterior a través de la interfaz.

Principio 17: Los condensadores de almacenamiento de energía y de filtro de alta frecuencia deben colocarse cerca de los circuitos de la unidad o dispositivos con grandes cambios de corriente (como módulos de fuente de alimentación: terminales de entrada y salida, ventiladores y relés).

Motivo: la existencia de condensadores de almacenamiento de energía puede reducir el área de bucle de grandes bucles de corriente.

Principio 18: El circuito de filtro del puerto de entrada de energía de la placa de circuito debe colocarse cerca de la interfaz. Motivo: evitar que la línea filtrada se vuelva a acoplar.

Principio 19: En la PCB, los componentes de filtrado, protección y aislamiento del circuito de interfaz deben colocarse cerca de la interfaz.

Razón: Puede lograr efectivamente los efectos de protección, filtrado y aislamiento.

Principio 20: Si hay un filtro y un circuito de protección en la interfaz, se debe seguir el principio de primera protección y luego filtrado.

Motivo: El circuito de protección se utiliza para suprimir la sobretensión y la sobrecorriente externas. Si el circuito de protección se coloca después del circuito del filtro, el circuito del filtro se dañará por sobretensión y sobrecorriente.