EMC -suunnittelussa PCBensimmäinen huolenaihe on kerroksen asettaminen; Levyn kerrokset koostuvat virtalähteestä, maakerroksesta ja signaalikerroksesta. Tuotteiden EMC -suunnittelussa komponenttivalinnan ja piirisuunnittelun lisäksi hyvä piirilevyrakenne on myös erittäin tärkeä tekijä.

PCB: n EMC -suunnittelun avain on minimoida takaisinvirtausalue ja saada takaisinvirtausreitti virtaamaan suunnittelemamme suuntaan. Kerrosrakenne on PCB: n perusta, kuinka tehdä hyvää työtä PCB -kerroksen suunnittelussa, jotta PCB: n EMC -vaikutus olisi optimaalinen?

Suunnitteluideoita PCB -kerroksesta:

PCB -laminoidun EMC -suunnittelun ja suunnittelun ydin on suunnitella kohtuullisesti signaalin takaisinvirtausreitti minimoidaksesi peilikerroksesta tulevan signaalin takaisinvirtausalueen magneettivuon poistamiseksi tai minimoimiseksi.

1. Levyn peilauskerros

Peilikerros on täydellinen kerros kuparipinnoitettua tasokerrosta (virtalähdekerros, maadoituskerros) piirilevyn sisällä olevan signaalikerroksen vieressä. Päätoiminnot ovat seuraavat:

(1) Vähennä takaisinvirtauskohinaa: peilikerros voi tarjota matalan impedanssin polun signaalikerroksen takaisinvirtaukselle, varsinkin kun virranjakelujärjestelmässä on suuri virta, peilikerroksen rooli on ilmeisempi.

(2) EMI -vähennys: peilikerroksen olemassaolo pienentää signaalin ja palautusjäähdytyksen muodostaman suljetun silmukan aluetta ja vähentää EMI: tä;

(3) vähentää ylikuulumista: auttaa hallitsemaan ylikuulumisongelmaa nopeiden digitaalipiirien signaalilinjojen välillä, muuttaa signaalilinjan korkeutta peilikerroksesta, voit hallita signaalilinjojen välistä ylikuulumista, mitä pienempi korkeus, sitä pienempi ylikuuluminen;

(4) Impedanssin säätö estää signaalin heijastumisen.

Peilikerroksen valinta

(1) Sekä virtalähdettä että maatasoa voidaan käyttää vertailutasona, ja niillä on tietty suojavaikutus sisäisiin johdotuksiin;

(2) Suhteellisesti ottaen tehotasolla on korkea ominaisimpedanssi, ja potentiaaliero on suuri vertailutasoon nähden, ja korkeatasoiset häiriöt tehotasolla ovat suhteellisen suuria;

(3) Suojauksen näkökulmasta maataso on yleensä maadoitettu ja sitä käytetään vertailutason vertailupisteenä, ja sen suojavaikutus on paljon parempi kuin tehotasolla;

(4) Vertailutasoa valittaessa maataso tulisi olla edullinen ja tehotaso toinen.

Magneettivuonpoiston periaate:

Maxwellin yhtälöiden mukaan kaikki sähköinen ja magneettinen toiminta erillisten varautuneiden kappaleiden tai virtojen välillä välitetään niiden välisen välialueen kautta, olipa kyseessä sitten tyhjiö tai kiinteä aine. Piirilevyssä virtaus etenee aina siirtolinjalla. Jos rf -paluuvirtausreitti on yhdensuuntainen vastaavan signaalireitin kanssa, virtaus takaisinvirtausreitillä on vastakkaiseen suuntaan kuin signaalitiellä, niin ne asetetaan päällekkäin ja saadaan aikaan vuonpoiston vaikutus.

Vuonpoiston ydin on signaalin takaisinvirtausreitin ohjaus seuraavan kaavion mukaisesti:

Kuinka käyttää oikean käden sääntöä magneettivuon vaimennuksen selittämiseen, kun signaalikerros on kerroksen vieressä, selitetään seuraavasti:

(1) Kun virta kulkee langan läpi, langan ympärille syntyy magneettikenttä ja magneettikentän suunta määräytyy oikean käden säännön mukaan.

(2) kun kaksi on lähellä toisiaan ja yhdensuuntaisia ​​langan kanssa, kuten alla olevassa kuvassa esitetään, yksi sähkönjohtimista valuu pois, toinen sähköjohdin virtaamaan, jos sähkövirta kulkee lanka on virtaa ja sen paluuvirtasignaali, sitten virran kaksi vastakkaista suuntaa ovat yhtä suuret, joten niiden magneettikenttä on yhtä suuri, mutta suunta on vastakkainen,Joten he peruuttavat toisensa.

Esimerkki kuuden kerroksen levyn suunnittelusta

1. Kuusikerroksisille levyille kaava 3 on edullinen;

analyysi:

(1) Koska signaalikerros on reflow -vertailutason vieressä ja S1, S2 ja S3 ovat maatason vieressä, saavutetaan paras magneettivuon vaimennusvaikutus. Siksi S2 on edullinen reitityskerros, jota seuraa S3 ja S1.

(2) Tehotaso on GND -tason vieressä, tasojen välinen etäisyys on hyvin pieni, ja sillä on paras magneettivuon vaimennusvaikutus ja pienitehoinen impedanssi.

(3) Päävirtalähde ja sitä vastaava lattialaatta sijaitsevat kerroksissa 4 ja 5. Kun kerroksen paksuus on asetettu, S2-P: n välistä etäisyyttä on lisättävä ja P-G2: n välistä etäisyyttä on pienennettävä (kerroksen välinen etäisyys) G1-S2 tulee pienentää vastaavasti), jotta tehotason impedanssi ja virtalähteen vaikutus S2: een vähenevät.

2. Kun kustannukset ovat korkeat, voidaan ottaa käyttöön kaava 1;

analyysi:

(1) Koska signaalikerros on reflow -vertailutason vieressä ja S1 ja S2 ovat maatason vieressä, tällä rakenteella on paras magneettivuon vaimennusvaikutus;

(2) Heikon magneettivuon vaimennusvaikutuksen ja suuritehoisen impedanssin takia tehotasosta GND -tasoon S3 ja S2: n vuoksi;

(3) Edullinen johdotuskerros S1 ja S2, jota seuraa S3 ja S4.

3. Kuusikerroksisille levyille vaihtoehto 4

analyysi:

Kaavio 4 on sopivampi kuin kaavio 3 paikallisille, pienille signaalivaatimuksille, jotka voivat tarjota erinomaisen johdotuskerroksen S2.

4. Huonoin EMC -vaikutus, järjestelmä,analyysi:

Tässä rakenteessa S1 ja S2 ovat vierekkäin, S3 ja S4 ovat vierekkäisiä ja S3 ja S4 eivät ole maatason vieressä, joten magneettivuon vaimennusvaikutus on heikko.

CPäätelmät

PCB -kerroksen suunnittelun erityiset periaatteet:

(1) Komponentin pinnan ja hitsauspinnan alapuolella on täydellinen maataso (suoja);

(2) Yritä välttää kahden signaalikerroksen suora vierekkäin;

(3) Kaikki signaalikerrokset ovat mahdollisimman lähellä maatasoa;

(4) Suurtaajuus-, nopeus-, kello- ja muiden avainsignaalien johdotuskerroksessa tulee olla viereinen maataso.