Quels principes doivent être suivis dans la conception de circuits imprimés ?

I. Introduction

Les moyens de supprimer les interférences sur le PCB bord sont:

1. Réduisez la zone de la boucle de signal en mode différentiel.

2. Réduisez le retour de bruit haute fréquence (filtrage, isolation et adaptation).

3. Réduisez la tension de mode commun (conception de mise à la terre). 47 principes de conception CEM des circuits imprimés à grande vitesse II. Résumé des principes de conception des PCB

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Principe 1: la fréquence d’horloge PCB dépasse 5MHZ ou le temps de montée du signal est inférieur à 5ns, généralement besoin d’utiliser une conception de carte multicouche.

Raison : La zone de boucle de signal peut être bien contrôlée en adoptant une conception de carte multicouche.

Principe 2 : pour les cartes multicouches, les couches de câblage clés (les couches où se trouvent les lignes d’horloge, les bus, les lignes de signal d’interface, les lignes de radiofréquence, les lignes de signal de réinitialisation, les lignes de signal de sélection de puce et diverses lignes de signal de contrôle) doivent être adjacentes au plan de masse complet. De préférence entre deux plans de masse.

Raison : Les lignes de signaux clés sont généralement des lignes de signaux à fort rayonnement ou extrêmement sensibles. Un câblage proche du plan de masse peut réduire la zone de boucle de signal, réduire l’intensité du rayonnement ou améliorer la capacité anti-interférence.

Principe 3 : pour les cartes monocouches, les deux côtés des lignes de signaux clés doivent être recouverts de terre.

Raison : le signal de la clé est recouvert de terre des deux côtés, d’une part, il peut réduire la zone de la boucle de signal, et d’autre part, il peut empêcher la diaphonie entre la ligne de signal et d’autres lignes de signal.

Principe 4: Pour une carte à double couche, une grande surface de sol doit être posée sur le plan de projection de la ligne de signal de touche, ou la même chose qu’une carte simple face.

Raison : la même chose que le signal clé de la carte multicouche est proche du plan de masse.

Principe 5 : Dans une carte multicouche, le plan d’alimentation doit être rétracté de 5H-20H par rapport à son plan de masse adjacent (H est la distance entre l’alimentation et le plan de masse).

Raison : L’indentation du plan de puissance par rapport à son plan de masse de retour peut supprimer efficacement le problème de rayonnement de bord.

Principe 6 : Le plan de projection de la couche de câblage doit se trouver dans la zone de la couche de plan de refusion.

Raison : Si la couche de câblage ne se trouve pas dans la zone de projection de la couche de plan de refusion, cela entraînera des problèmes de rayonnement de bord et augmentera la zone de boucle de signal, ce qui entraînera une augmentation du rayonnement en mode différentiel.

Principe 7 : Dans les cartes multicouches, il ne doit y avoir aucune ligne de signal supérieure à 50 MHZ sur les couches SUPÉRIEURE et INFÉRIEURE de la carte unique. Raison : Il est préférable de déplacer le signal haute fréquence entre les deux couches planes pour supprimer son rayonnement dans l’espace.

Principe 8 : Pour les cartes simples avec des fréquences de fonctionnement au niveau de la carte supérieures à 50 MHz, si la deuxième couche et l’avant-dernière couche sont des couches de câblage, les couches supérieure et inférieure doivent être recouvertes d’une feuille de cuivre mise à la terre.

Raison : Il est préférable de déplacer le signal haute fréquence entre les deux couches planes pour supprimer son rayonnement dans l’espace.

Principe 9 : Dans une carte multicouche, le plan d’alimentation de travail principal (le plan d’alimentation le plus largement utilisé) de la carte unique doit être à proximité immédiate de son plan de masse.

Raison : le plan d’alimentation et le plan de masse adjacents peuvent réduire efficacement la zone de boucle du circuit d’alimentation.

Principe 10 : Dans une carte monocouche, il doit y avoir un fil de terre à côté et parallèle à la piste d’alimentation.

Raison : réduire la surface de la boucle de courant d’alimentation.

Principe 11 : Dans une carte à double couche, il doit y avoir un fil de terre à côté et parallèle à la piste d’alimentation.

Raison : réduire la surface de la boucle de courant d’alimentation.

Principe 12 : Dans la conception en couches, essayez d’éviter les couches de câblage adjacentes. S’il est inévitable que les couches de câblage soient adjacentes les unes aux autres, l’espacement des couches entre les deux couches de câblage doit être augmenté de manière appropriée, et l’espacement des couches entre la couche de câblage et son circuit de signal doit être réduit.

Raison : des traces de signal parallèles sur des couches de câblage adjacentes peuvent provoquer une diaphonie de signal.

Principe 13 : Les couches planes adjacentes doivent éviter le chevauchement de leurs plans de projection.

Raison : lorsque les projections se chevauchent, la capacité de couplage entre les couches provoque le couplage du bruit entre les couches.

Principe 14 : lors de la conception de la disposition du circuit imprimé, respectez pleinement le principe de conception consistant à placer en ligne droite le long de la direction du flux de signal et essayez d’éviter les boucles d’avant en arrière.

Raison : évitez le couplage direct du signal et affecte la qualité du signal.

Principe 15 : Lorsque plusieurs circuits de modules sont placés sur le même PCB, les circuits numériques et les circuits analogiques, ainsi que les circuits à grande vitesse et à faible vitesse doivent être disposés séparément.

Raison : évitez les interférences mutuelles entre les circuits numériques, les circuits analogiques, les circuits à grande vitesse et les circuits à faible vitesse.

Principe 16 : Lorsqu’il y a des circuits haute, moyenne et basse vitesse sur la carte de circuit imprimé en même temps, suivez les circuits haute vitesse et moyenne vitesse et restez à l’écart de l’interface.

Raison : évitez que le bruit du circuit haute fréquence ne rayonne vers l’extérieur via l’interface.

Principe 17 : Les condensateurs de stockage d’énergie et de filtrage haute fréquence doivent être placés à proximité des circuits unitaires ou des dispositifs soumis à de fortes variations de courant (tels que les modules d’alimentation : bornes d’entrée et de sortie, ventilateurs et relais).

Raison : L’existence de condensateurs de stockage d’énergie peut réduire la surface de boucle des grandes boucles de courant.

Principe 18 : Le circuit de filtrage du port d’entrée d’alimentation de la carte de circuit imprimé doit être placé à proximité de l’interface. Raison : pour éviter que la ligne qui a été filtrée ne soit à nouveau couplée.

Principe 19 : Sur le PCB, les composants de filtrage, de protection et d’isolement du circuit d’interface doivent être placés à proximité de l’interface.

Raison : Il peut obtenir efficacement les effets de protection, de filtrage et d’isolement.

Principe 20 : S’il y a à la fois un filtre et un circuit de protection à l’interface, le principe de première protection puis de filtrage doit être suivi.

Raison : Le circuit de protection est utilisé pour supprimer les surtensions et les surintensités externes. Si le circuit de protection est placé après le circuit de filtrage, le circuit de filtrage sera endommagé par une surtension et une surintensité.