Osagaien aukeraketaz eta zirkuitu diseinuaz gain, ona inprimatutako zirkuitu taula (PCB) diseinua ere oso faktore garrantzitsua da bateragarritasun elektromagnetikoan. PCB EMC diseinuaren gakoa errefluxuaren eremua ahalik eta gehien murriztea da eta errefluxuaren bidea diseinuaren norabidean uztea da. Itzulpen-korronte-arazo ohikoenak erreferentzia-planoko pitzadurak, erreferentzia-planoaren geruza aldatzea eta konektoretik igarotzen den seinalea dira. Jumper-kondentsadoreek edo desakoplatze-kondentsadoreek arazo batzuk konpondu ditzakete, baina kondentsadoreen, bideen, padren eta kableatuaren inpedantzia orokorra kontuan hartu behar da. Hitzaldi honek EMC-ren PCB diseinuaren teknologia aurkeztuko du hiru alderditatik: PCB geruzaren estrategia, diseinu-gaitasunak eta kableatu-arauak.

PCB geruzak egiteko estrategia

Lodiera, prozesuaren bidez eta zirkuitu plakaren diseinuko geruza kopurua ez dira arazoa konpontzeko gakoa. Geruzatutako pilaketa ona potentzia-busaren saihesbidea eta desakoplazioa bermatzea eta potentzia-geruzan edo lur-geruzan tentsio iragankorra minimizatzea da. Seinalearen eta elikadura-iturriaren eremu elektromagnetikoa blindatzeko gakoa. Seinale-arrastoen ikuspegitik, geruza-estrategia on bat seinale-arrasto guztiak geruza batean edo batzuetan jartzea izan behar du, eta geruza horiek potentzia-geruzaren edo lur-geruzaren ondoan daude. Elikatze-hornidurarako, geruzaren estrategia ona izan behar da potentzia-geruza lurreko geruzaren ondoan egotea eta potentzia-geruzaren eta lur-geruzaren arteko distantzia ahalik eta txikiena izatea. Hau da “geruzak” estrategia deitzen dioguna. Jarraian, bereziki PCB geruza estrategiko bikainari buruz hitz egingo dugu. 1. Kableatu-geruzaren proiekzio-planoak bere errefluxu-planoko geruzaren eremuan egon behar du. Kableatu-geruza ez badago errefluxu-planoaren geruzaren proiekzio-eremuan, proiekzio-eremutik kanpo seinale-lerroak egongo dira kableatu bitartean, eta horrek “ertz-erradiazio” arazoa eragingo du eta seinale-begizta-eremua ere handituko da. , modu diferentzialaren erradiazioa areagotuz . 2. Saiatu ondoko kableatu-geruzak ezartzea. Aldameneko kableatuaren geruzen seinale paraleloen arrastoak seinalearen diafonia eragin dezakeelako, ondoko kableatuaren geruzak saihestea ezinezkoa bada, bi kable-geruzen arteko geruzen tartea behar bezala handitu behar da, eta kableatu-geruzaren eta bere seinale-zirkuituaren arteko geruzen tartea. murriztua izan. 3. Aldameneko plano-geruzek beren proiekzio-planoen gainjartzea saihestu behar dute. Izan ere, proiekzioak gainjartzen direnean, geruzen arteko akoplamendu-kapazitateak geruzen arteko zarata elkarren artean akoplatzea eragingo du.

Geruza anitzeko plaken diseinua

Erlojuaren maiztasuna 5MHz gainditzen denean edo seinalea igotzeko denbora 5ns baino txikiagoa denean, seinalearen begizta eremua ondo kontrolatzeko, geruza anitzeko plaka diseinua behar da. Oinarri hauei erreparatu behar zaie geruza anitzeko plakak diseinatzerakoan: 1. Gako kableatuaren geruza (erloju-lerroa, autobus-lerroa, interfaze-seinale-lerroa, irrati-maiztasun-lerroa, berrezartzeko seinale-lerroa, txip hautatzeko seinale-lerroa eta hainbat kontrol-seinalearen geruza). lerroak kokatuta daude) lurreko plano osoaren ondoan egon behar dute, ahal izanez gero, lurreko bi planoen artean, hala nola, 1. irudian ageri den. Seinale-lerro nagusiak, oro har, erradiazio indartsua edo seinale-lerro oso sentikorrak dira. Beheko planotik gertu kableatzeak seinalearen begiztaren eremua murriztu dezake, erradiazio-intentsitatea murriztu edo interferentziaren aurkako gaitasuna hobetu dezake.

1. irudia Gako kableatuaren geruza lurreko bi planoen artean dago

2. Potentzia-planoa aldameneko lurreko planoarekiko erretiratuta egon behar da (gomendatutako balioa 5H~20H). Potentzia-planoaren erretrakzioa bere itzulera-planoaren aldean “ertz erradiazio” arazoa modu eraginkorrean kendu dezake.

Horrez gain, plakaren lan-potentzia-plano nagusia (gehien erabiltzen den potentzia-planoa) bere lurreko planotik hurbil egon behar da elikadura-hornidura-korrontearen begizta-eremua eraginkortasunez murrizteko, 3. Irudian erakusten den moduan.

Figure 3 The power plane should be close to its ground plane

3. Taularen GOI eta BEHEKO geruzetan ≥50MHz seinale-lerrorik ez dagoen ala ez. Hala bada, hobe da maiztasun handiko seinalea bi planoko geruzen artean ibiltzea espaziora duen erradiazioa kentzeko.

Single-layer board and double-layer board design

Geruza bakarreko eta geruza biko taulak diseinatzeko, gako seinale-lerroen eta linea elektrikoen diseinuari arreta jarri behar zaio. Potentzia-arrastoaren ondoan eta paraleloan lurreko kable bat egon behar da potentzia-korronte-begiztaren eremua murrizteko. “Guide Ground Line” geruza bakarreko plakaren gako-seinale-lerroaren bi aldeetan jarri behar da, 4. Irudian ikusten den moduan. Geruza bikoitzeko taularen gako seinale-lerroaren proiekzio-planoak lur eremu handia izan behar du. , edo geruza bakarreko taularen metodo bera, “Guide Ground Line” diseinatu, 5. Irudian erakusten den moduan. Gako seinale-lerroaren bi aldeetan dagoen “guardiako lurrezko hariak” seinalearen begizta eremua murriztu dezake alde batetik, eta seinale-lerroaren eta beste seinale-lerroen arteko diafonia ere saihestu.

Oro har, PCB plakaren geruza ondoko taularen arabera diseinatu daiteke.

PCB diseinurako gaitasunak

PCB diseinua diseinatzerakoan, guztiz bete seinalearen fluxuaren norabidean lerro zuzen batean jartzeko diseinu-printzipioa, eta saiatu atzera eta aurrera begiztak saihesten, 6. Irudian erakusten den moduan. Horrek seinale zuzeneko akoplamendua saihestu dezake eta seinalearen kalitatea eragin dezake. Horrez gain, zirkuituen eta osagai elektronikoen arteko elkarren arteko interferentzia eta akoplamendua saihesteko, zirkuituak jartzeak eta osagaien diseinuak honako printzipio hauek jarraitu behar ditu:

1. Taulan “lur garbia” interfazea diseinatuta badago, iragazketa eta isolamenduaren osagaiak isolamendu-bandan jarri behar dira “lur garbiaren” eta lan-lurraren artean. Honek iragazteko edo isolatzeko gailuak geruza planoaren bidez elkarren artean akoplatzea ekidin dezake, eta horrek efektua ahuldu egiten du. Gainera, “lur garbian”, iragazteko eta babesteko gailuez gain, ezin da beste gailurik jarri. 2. Hainbat modulu-zirkuitu PCB berean jartzen direnean, zirkuitu digitalak eta zirkuitu analogikoak, eta abiadura handiko eta abiadura baxuko zirkuituak bereizita jarri behar dira zirkuitu digitalen, zirkuitu analogikoen, abiadura handiko zirkuituen eta elkarren arteko interferentziak saihesteko. abiadura baxuko zirkuituak. Gainera, zirkuitu plakan aldi berean abiadura handiko, ertaineko eta baxuko zirkuituak daudenean, maiztasun handiko zirkuituaren zarata interfazearen bidez kanpora irradiatzea saihesteko.

3. Zirkuitu-plakaren potentzia-sarrerako atakaren iragazki-zirkuitua interfazetik gertu jarri behar da iragazi den zirkuitua berriro akopla ez dadin.

8. Irudia Potentzia sarrerako atakaren iragazki-zirkuitua interfazetik gertu jarri behar da

4. Interfaze-zirkuituaren iragazketa, babesa eta isolamenduaren osagaiak interfazearen ondoan jartzen dira, 9. Irudian erakusten den moduan, babes, iragazketa eta isolamenduaren ondorioak eraginkortasunez lor ditzaketenak. Interfazean iragazkia eta babes-zirkuitu bat badaude, lehenengo babesaren printzipioa eta gero iragaztea jarraitu behar da. Babes-zirkuitua kanpoko gaintentsioa eta gainkorrontea kentzeko erabiltzen denez, babes-zirkuitua iragazki-zirkuituaren ondoren jartzen bada, iragazki-zirkuitua gaintentsioa eta gain-korrontea kaltetuko da. Horrez gain, zirkuituaren sarrera- eta irteera-lerroek iragazketa, isolamendu edo babes-efektua ahulduko dutenez elkarren artean uztartuta daudenean, ziurtatu iragazki-zirkuituaren (iragazkia), isolamendu- eta babes-zirkuituaren sarrera- eta irteera-lerroek ez dutela. diseinuan zehar elkarren artean parekatu.

5. Sensitive circuits or devices (such as reset circuits, etc.) should be at least 1000 mil away from each edge of the board, especially the edge of the board interface.

6. Energia biltegiratzea eta maiztasun handiko iragazki-kondentsadoreak korronte-aldaketa handiak dituzten unitate-zirkuitu edo gailuen ondoan jarri behar dira (adibidez, potentzia-moduluaren sarrera eta irteera terminalak, haizagailuak eta erreleak) begizta-eremua murrizteko. korronte-begizta handia.

7. Iragazkiaren osagaiak elkarren ondoan jarri behar dira, iragazitako zirkuitua berriro oztopatu ez dadin.

8. Mantendu erradiazio-gailu indartsuak, hala nola kristalak, kristal-osziladoreak, erreleak eta etengailu-iturri kommutatoriak, gutxienez 1000 milseko distantzia plakako interfaze-konektoreetatik. Horrela, interferentzia zuzenean irradiatu daiteke edo korrontea irteerako kableari akoplatu daiteke kanpora irradiatzeko.

PCB kableatzeko arauak

Osagaien eta zirkuitu diseinuaren hautaketaz gain, zirkuitu inprimatuko plaka (PCB) kableatu ona ere oso faktore garrantzitsua da bateragarritasun elektromagnetikoan. PCB sistemaren berezko osagaia denez, PCB kableatuaren bateragarritasun elektromagnetikoa hobetzeak ez du kostu gehigarririk ekarriko produktuaren amaierarako. Edonork gogoratu behar du PCB diseinu eskas batek bateragarritasun elektromagnetiko arazo gehiago sor ditzakeela, ezabatu beharrean. Kasu askotan, iragazkiak eta osagaiak gehitzeak ezin ditu arazo hauek konpondu. Azkenean, taula osoa berriro kableatu behar izan zen. Hori dela eta, hasieran PCB kableatuaren ohitura onak garatzeko modurik errentagarriena da. Jarraian, PCB kableatuaren arau orokor batzuk eta linea elektrikoen, lurreko linearen eta seinale-lerroen diseinu-estrategiak aurkeztuko dira. Azkenik, arau horien arabera, hobekuntza-neurriak proposatzen dira aire girotuaren zirkuitu inprimatuko plaka-zirkuitu tipikorako. 1. Kableatuaren bereizketa Kablearen bereizketaren funtzioa PCBaren geruza bereko ondoko zirkuituen arteko diafonia eta zarata akoplamendua minimizatzea da. 3W zehaztapenak adierazten du seinale guztiak (erlojua, bideoa, audioa, berrezarri, etab.) lerroz lerro, ertzetik ertzera isolatu behar direla, 10. Irudian ikusten den moduan. Akoplamendu magnetikoa gehiago murrizteko, erreferentzia-lurra da. giltza-seinalearen ondoan jarrita, beste seinale-lerroek sortutako akoplamendu-zarata isolatzeko.

2. Babesa eta shunt-lerroaren ezarpena Shunt-a eta babes-lerroa oso metodo eraginkorra da gako-seinaleak isolatzeko eta babesteko, hala nola sistema-erlojuaren seinaleak ingurune zaratatsu batean. 21. Irudian, PCBko zirkuitu paraleloa edo babesa gako-seinalearen zirkuituan zehar jartzen da. Babes-zirkuituak beste seinale-lerro batzuek sortutako akoplamendu-fluxu magnetikoa isolatzeaz gain, gako-seinaleak beste seinale-lerro batzuekin akoplatzetik isolatzen ditu. Shunt-lerroaren eta babes-lerriaren arteko aldea zera da: shunt-lerroa ez da zertan amaitu (lurrera konektatuta), baina babes-lerroaren bi muturrak lurrera konektatu behar dira. Akoplamendua gehiago murrizteko, geruza anitzeko PCBko babes-zirkuitua beste segmentu guztietan lurrera bide batekin gehi daiteke.

3. Linea elektrikoaren diseinua zirkuitu inprimatuko plakaren korrontearen tamainan oinarritzen da, eta linea elektrikoaren zabalera ahalik eta lodiena da begizta erresistentzia murrizteko. Aldi berean, egin linea elektrikoaren eta lurreko linearen norabidea datu-transmisioaren norabidearekin bat datorrena, eta horrek zarataren aurkako gaitasuna hobetzen laguntzen du. Panel bakar edo bikoitzean, linea elektrikoa oso luzea bada, desakoplazio-kondentsadore bat gehitu behar zaio lurrera 3000 mil behin, eta kondentsadorearen balioa 10uF+1000pF da.

Lurreko hariaren diseinua

Lurreko hariaren diseinuaren printzipioak hauek dira:

(1) Lur digitala lur analogikotik bereizita dago. Zirkuitu plakan zirkuitu logikoak eta zirkuitu linealak badaude, ahalik eta gehien bereizi behar dira. Maiztasun baxuko zirkuituaren lurra paraleloan jarri behar da lurra puntu bakar batean ahalik eta gehien. Benetako kableatzea zaila denean, partzialki seriean konektatu daiteke eta, ondoren, paraleloan lurreratu daiteke. Maiztasun handiko zirkuitua serieko hainbat puntutan lurreratu behar da, lurreko kablea laburra eta alokairua izan behar da, eta sare-itxurako azalera handiko lurrezko papera maiztasun handiko osagaiaren inguruan erabili behar da ahal den neurrian.

(2) Lurreratzeko hariak ahalik eta lodiena izan behar du. Lurreko kableak oso lerro estua erabiltzen badu, lurreko potentziala aldatzen da korrontearen aldaketarekin, eta horrek zarataren aurkako errendimendua murrizten du. Hori dela eta, lurreko kablea loditu egin behar da, inprimatutako taulan onar daitekeen korrontea hiru aldiz igaro dezan. Ahal izanez gero, lurrerako hariak 2 ~ 3 mm edo gehiago izan behar du.

(3) Lurreko hariak begizta itxi bat osatzen du. Zirkuitu digitalez soilik osatutako plaka inprimatuetarako, lurrerako zirkuitu gehienak begiztetan antolatuta daude zarataren erresistentzia hobetzeko.

Seinale-lerroen diseinua

Gako-seinale-lerroetarako, plakak barne-seinale kableatu-geruza bat badu, erlojuak bezalako seinale-lerro nagusiak barne-geruzan jarri behar dira, eta lehentasunezko kable-geruzari ematen zaio. Gainera, funtsezko seinale-lerroak ez dira partizio-eremuan zehar bideratu behar, bideek eta padek eragindako erreferentzia-planoko hutsuneak barne, bestela seinale-begiztaren eremua handituko da. Eta gako-seinale-lerroak erreferentzia-planoaren ertzetik 3H baino gehiago egon behar du (H erreferentzia-planoko lerroaren altuera da) ertzaren erradiazio-efektua kentzeko. Erloju-lerroetarako, autobus-lerroetarako, irrati-maiztasun-lerroetarako eta beste erradiazio-seinale-lerro indartsuetarako eta berrezarri seinale-lerroetarako, txip hautatzeko seinale-lerroetarako, sistemaren kontrol-seinaleetarako eta beste seinale-lerro sentikorrak, urrun itzazu interfazetik eta irteerako seinale-lerroetatik. Horrek erradiazio-seinale-lerro indartsuaren interferentziak irteerako seinale-lerroarekin akoplatzea eta kanpora irradiatzea eragozten du; eta, gainera, interfazearen irteerako seinale-lerroak akoplatzetik seinale-lerro sentikorrera ekarritako kanpoko interferentziak ekiditen ditu, sistemaren funtzionamendu okerra eraginez. Seinale-lerro diferentzialak geruza berean egon behar dira, luzera berdinean eta paraleloan ibili behar dira, inpedantzia koherentea mantenduz, eta ez luke beste kableaturik egon behar linea diferentzialen artean. Linea-bikote diferentzialaren modu komuneko inpedantzia berdina dela ziurtatzen denez, interferentziaren aurkako gaitasuna hobetu daiteke. Goiko kableatu-arauen arabera, aire girotuaren zirkuitu inprimatuaren zirkuitu tipikoa hobetu eta optimizatu egiten da.