در طراحی pcb چه اصولی باید رعایت شود؟

I. مقدمه

راه های سرکوب تداخل در برد PCB هستند:

1. مساحت حلقه سیگنال حالت دیفرانسیل را کاهش دهید.

2. کاهش بازگشت نویز فرکانس بالا (فیلتر کردن، جداسازی و تطبیق).

3. کاهش ولتاژ حالت مشترک (طراحی زمین). 47 اصل طراحی PCB با سرعت بالا EMC II. خلاصه اصول طراحی PCB

ipcb

اصل 1: فرکانس ساعت PCB از 5 مگاهرتز تجاوز می کند یا زمان افزایش سیگنال کمتر از 5 ثانیه است، معمولاً باید از طراحی برد چند لایه استفاده کنید.

Reason: The area of ​​signal loop can be well controlled by adopting multi-layer board design.

اصل 2: ​​برای بردهای چند لایه، لایه های سیم کشی کلید (لایه هایی که خطوط ساعت، اتوبوس ها، خطوط سیگنال رابط، خطوط فرکانس رادیویی، خطوط سیگنال تنظیم مجدد، خطوط سیگنال انتخاب تراشه و خطوط سیگنال کنترل مختلف قرار دارند) باید مجاور باشند. به سطح کامل زمین ترجیحا بین دو صفحه زمین.

Reason: The key signal lines are generally strong radiation or extremely sensitive signal lines. Wiring close to the ground plane can reduce the signal loop area, reduce the radiation intensity or improve the anti-interference ability.

اصل 3: برای تابلوهای تک لایه، دو طرف خطوط سیگنال کلیدی باید با زمین پوشانده شود.

دلیل: سیگنال کلید از دو طرف با زمین پوشانده شده است، از یک طرف می تواند مساحت حلقه سیگنال را کاهش دهد و از طرف دیگر می تواند از تداخل بین خط سیگنال و سایر خطوط سیگنال جلوگیری کند.

اصل 4: برای یک تخته دولایه، سطح زیادی از زمین باید روی صفحه نمایش خط سیگنال کلید یا همان تخته یک طرفه گذاشته شود.

دلیل: همانطور که سیگنال کلید برد چند لایه نزدیک به صفحه زمین است.

Principle 5: In a multilayer board, the power plane should be retracted by 5H-20H relative to its adjacent ground plane (H is the distance between the power supply and the ground plane).

Reason: The indentation of the power plane relative to its return ground plane can effectively suppress the edge radiation problem.

Principle 6: The projection plane of the wiring layer should be in the area of ​​the reflow plane layer.

Reason: If the wiring layer is not in the projection area of ​​the reflow plane layer, it will cause edge radiation problems and increase the signal loop area, resulting in increased differential mode radiation.

Principle 7: In multi-layer boards, there should be no signal lines larger than 50MHZ on the TOP and BOTTOM layers of the single board. Reason: It is best to walk the high-frequency signal between the two plane layers to suppress its radiation to the space.

اصل 8: برای تخته های منفرد با فرکانس کاری سطح برد بیشتر از 50 مگاهرتز، اگر لایه دوم و لایه ماقبل آخر لایه های سیم کشی باشند، لایه های Top و Boottom باید با فویل مسی زمین شده پوشانده شوند.

دلیل: بهتر است سیگنال فرکانس بالا را بین دو لایه سطحی حرکت دهید تا تابش آن به فضا سرکوب شود.

Principle 9: In a multilayer board, the main working power plane (the most widely used power plane) of the single board should be in close proximity to its ground plane.

دلیل: صفحه قدرت مجاور و صفحه زمین می تواند به طور موثر منطقه حلقه مدار قدرت را کاهش دهد.

Principle 10: In a single-layer board, there must be a ground wire next to and parallel to the power trace.

دلیل: کاهش مساحت حلقه جریان منبع تغذیه.

Principle 11: In a double-layer board, there must be a ground wire next to and parallel to the power trace.

دلیل: کاهش مساحت حلقه جریان منبع تغذیه.

اصل 12: در طرح لایه ای سعی کنید از لایه های سیم کشی مجاور خودداری کنید. در صورت اجتناب ناپذیر بودن لایه های سیم کشی در مجاورت یکدیگر، باید فاصله لایه بین دو لایه سیم کشی به طور مناسب افزایش یابد و فاصله لایه بین لایه سیم کشی و مدار سیگنال آن کاهش یابد.

دلیل: ردیابی سیگنال موازی در لایه های سیم کشی مجاور می تواند باعث تداخل سیگنال شود.

اصل 13: لایه های صفحه مجاور باید از همپوشانی صفحات برآمده خود اجتناب کنند.

دلیل: هنگامی که برآمدگی ها با هم همپوشانی دارند، ظرفیت کوپلینگ بین لایه ها باعث می شود که نویز بین لایه ها با یکدیگر جفت شود.

اصل چهاردهم: هنگام طراحی چیدمان PCB، اصل طراحی قرار دادن در یک خط مستقیم در جهت جریان سیگنال را کاملاً رعایت کنید و سعی کنید از حلقه زدن به جلو و عقب خودداری کنید.

Reason: Avoid direct signal coupling and affect signal quality.

اصل 15: هنگامی که مدارهای چند ماژول روی یک PCB قرار می گیرند، مدارهای دیجیتال و مدارهای آنالوگ و مدارهای پرسرعت و کم سرعت باید به طور جداگانه تنظیم شوند.

دلیل: از تداخل متقابل بین مدارهای دیجیتال، مدارهای آنالوگ، مدارهای پرسرعت و مدارهای کم سرعت خودداری کنید.

اصل شانزدهم: زمانی که مدارهای پر سرعت، متوسط ​​و کم سرعت روی برد مدار به طور همزمان وجود دارد، مدارهای پرسرعت و سرعت متوسط ​​را دنبال کنید و از رابط فاصله بگیرید.

Reason: Avoid high-frequency circuit noise from radiating to the outside through the interface.

Principle 17: Energy storage and high-frequency filter capacitors should be placed near unit circuits or devices with large current changes (such as power supply modules: input and output terminals, fans and relays).

دلیل: وجود خازن های ذخیره انرژی می تواند مساحت حلقه حلقه های جریان بزرگ را کاهش دهد.

Principle 18: The filter circuit of the power input port of the circuit board should be placed close to the interface. Reason: to prevent the line that has been filtered from being coupled again.

اصل 19: روی PCB، اجزای فیلتر، حفاظت و جداسازی مدار رابط باید نزدیک به رابط قرار گیرند.

Reason: It can effectively achieve the effects of protection, filtering and isolation.

Principle 20: If there is both a filter and a protection circuit at the interface, the principle of first protection and then filtering should be followed.

دلیل: مدار حفاظتی برای سرکوب اضافه ولتاژ و جریان اضافی خارجی استفاده می شود. اگر مدار حفاظتی بعد از مدار فیلتر قرار گیرد، مدار فیلتر در اثر اضافه ولتاژ و جریان اضافی آسیب می بیند.