Anailís ar Theicneolaíocht Dearaidh PCB Bunaithe ar EMC

Chomh maith le roghnú comhpháirteanna agus dearadh ciorcad, go maith phriontáilte chuaird Tá dearadh (PCB) ina fhachtóir an-tábhachtach freisin maidir le comhoiriúnacht leictreamaighnéadach. Is í an eochair do dhearadh PCB EMC ná an limistéar athlíonta a laghdú a oiread agus is féidir agus ligean don chosán athlíonta sreabhadh i dtreo an dearaidh. Tagann na fadhbanna reatha maidir le filleadh is coitianta ó scoilteanna san eitleán tagartha, ag athrú ciseal an eitleáin tagartha, agus an comhartha ag sreabhadh tríd an gceanglóir. Féadfaidh toilleoirí geansaí nó toilleoirí díchúplála roinnt fadhbanna a réiteach, ach caithfear impedance foriomlán toilleoirí, vias, pads agus sreangú a mheas. Tabharfaidh an léacht seo teicneolaíocht dearaidh PCB EMC isteach ó thrí ghné: straitéis leagan PCB, scileanna leagan amach agus rialacha sreangaithe.

ipcb

Straitéis leagan PCB

Ní hé an tiús, tríd an bpróiseas agus líon na sraitheanna i ndearadh an bhoird chiorcaid an eochair chun an fhadhb a réiteach. Is éard atá i gceist le cruachadh maith sraitheach seachbhóthar agus díchúpláil an bhus cumhachta a chinntiú agus an voltas neamhbhuan ar an gciseal cumhachta nó ar an gciseal talún a íoslaghdú. An eochair chun sciath a chur ar réimse leictreamaighnéadach an chomhartha agus an tsoláthair chumhachta. Ó thaobh rianta comhartha de, ba cheart go mbeadh straitéis mhaith líníochta ann gach rian comhartha a chur ar shraith amháin nó níos mó, agus tá na sraitheanna seo in aice leis an gciseal cumhachta nó an ciseal talún. Maidir leis an soláthar cumhachta, ba cheart go mbeadh straitéis mhaith sraitheála ann go bhfuil an ciseal cumhachta cóngarach don chiseal talún, agus go bhfuil an fad idir an ciseal cumhachta agus an ciseal talún chomh beag agus is féidir. Seo an straitéis “layering”. Anseo thíos beimid ag caint go sonrach faoin straitéis sármhaith maidir le leagan PCB. 1. Ba chóir go mbeadh eitleán teilgean na sraithe sreangaithe ina limistéar ciseal eitleáin athlíonta. Mura bhfuil an ciseal sreangaithe i limistéar teilgean an chiseal eitleáin athlíonta, beidh línte comhartha lasmuigh den limistéar teilgean le linn na sreangaithe, rud a fhágfaidh go mbeidh an fhadhb “radaíocht imeall” ann, agus a chuirfidh faoi deara go méadóidh an limistéar lúb comhartha freisin , agus radaíocht mód difreálach méadaithe mar thoradh air. 2. Déan iarracht sraitheanna sreangaithe in aice láimhe a sheachaint. Toisc go bhféadfadh rianta comhartha comhthreomhara ar shraitheanna sreangaithe cóngaracha a bheith ina gcúis le crosstalk comhartha, mura féidir na sraitheanna sreangaithe cóngaracha a sheachaint, ba cheart an spásáil ciseal idir an dá shraith sreangaithe a mhéadú go cuí, agus ba cheart an spásáil ciseal idir an ciseal sreangaithe agus a chiorcad comhartha a mhéadú. a laghdú. 3. Ba cheart go seachnódh sraitheanna eitleáin cóngaracha forluí ar a n-eitleáin teilgean. Toisc nuair a bhíonn na réamh-mheastacháin ag forluí, cuirfidh an toilleas cúplála idir na sraitheanna an torann idir na sraitheanna i dteannta a chéile.

Dearadh boird multilayer

Nuair a sháraíonn minicíocht an chloig 5MHz, nó nuair a bhíonn an t-am ardú comhartha níos lú ná 5ns, d’fhonn limistéar an lúb comhartha a rialú go maith, is gnách go mbíonn dearadh boird ilteangach de dhíth. Ba cheart aird a thabhairt ar na prionsabail seo a leanas agus cláir ilchisealacha á ndearadh: 1. An phríomhchiseal sreangaithe (an ciseal ina ndéanann an líne clog, líne bus, líne comhartha comhéadain, líne minicíochta raidió, líne comhartha athshocraithe, líne comhartha roghnaithe sliseanna agus comhartha rialaithe éagsúla ba chóir go mbeadh línte suite) cóngarach don phlána talún iomlán, b’fhearr idir an dá eitleán talún, mar a thaispeántar i bhFíor 1. Is radaíocht láidir nó línte comhartha an-íogair iad na príomhlínte comhartha go ginearálta. Is féidir le sreangú gar don phlána talún limistéar an lúb comhartha a laghdú, déine na radaíochta a laghdú nó an cumas frith-chur isteach a fheabhsú.

Fíor 1 Tá an príomhchiseal sreangaithe idir an dá phlána talún

2. Ba cheart an t-eitleán cumhachta a tharraingt siar i gcoibhneas lena phlána talún cóngarach (luach molta 5H ~ 20H). Féadann aistarraingt an eitleáin chumhachta i gcoibhneas lena eitleán talún filleadh an fhadhb “radaíocht imeall” a bhaint go héifeachtach.

Ina theannta sin, ba cheart go mbeadh príomhphlána cumhachta oibre an bhoird (an plána cumhachta is mó a úsáidtear) gar dá phlána talún chun limistéar lúb an tsoláthair chumhachta a laghdú go héifeachtach, mar a thaispeántar i bhFíor 3.

Fíor 3 Ba chóir go mbeadh an plána cumhachta gar dá phlána talún

3. Cibé an bhfuil aon líne comhartha ≥50MHz ar na sraitheanna BARR agus BOTTOM den chlár. Más ea, is fearr an comhartha ardmhinicíochta a shiúil idir an dá shraith eitleáin chun a radaíocht a bhaint den spás.

Dearadh boird aonchiseal agus bord dúbailte-chiseal

Maidir le dearadh clár aonchiseal agus clár dúbailte, ba cheart aird a thabhairt ar dhearadh príomhlínte comhartha agus línte cumhachta. Ní mór sreang talún a bheith in aice leis an rian cumhachta agus comhthreomhar leis chun achar lúb reatha na cumhachta a laghdú. Ba chóir “Líne Talún Treorach” a leagan ar an dá thaobh de phríomhlíne comhartha an bhoird aonchiseal, mar a thaispeántar i bhFíor 4. Ba cheart go mbeadh limistéar mór talún san eitleán teilgean líne comhartha eochair den bhord ciseal dúbailte. , nó an modh céanna leis an mbord aon chiseal, dearadh “Guide Ground Line”, mar a thaispeántar i bhFíor 5. Is féidir leis an “sreang talún garda” ar dhá thaobh na príomhlíne comhartha an limistéar lúb comhartha a laghdú ar thaobh amháin, agus crosstalk a chosc idir an líne comhartha agus línte comhartha eile.

Go ginearálta, is féidir leagan amach an bhoird PCB a dhearadh de réir an tábla seo a leanas.

Scileanna leagan amach PCB

Agus an leagan amach PCB á dhearadh, comhlíon go hiomlán prionsabal an dearaidh maidir le cur i líne dhíreach feadh treo an tsreafa comhartha, agus déan iarracht lúb a sheachaint anonn is anall, mar a thaispeántar i bhFíor 6. Féadann sé seo cúpláil dhíreach comhartha a sheachaint agus dul i bhfeidhm ar cháilíocht na comhartha. Ina theannta sin, d’fhonn cur isteach frithpháirteach agus cúpláil idir ciorcaid agus comhpháirteanna leictreonacha a chosc, ba cheart go leanfadh socrú ciorcad agus leagan amach na gcomhpháirteanna na prionsabail seo a leanas:

1. Má tá comhéadan “talamh glan” deartha ar an gclár, ba chóir na comhpháirteanna scagtha agus aonrúcháin a chur ar an mbanda aonrúcháin idir an “talamh glan” agus an talamh oibre. Féadann sé seo cosc ​​a chur ar na gairis scagtha nó aonrúcháin cúpláil lena chéile tríd an gciseal planar, rud a lagaíonn an éifeacht. Ina theannta sin, ar an “talamh glan”, seachas gairis scagtha agus cosanta, ní féidir aon ghaireas eile a chur. 2. Nuair a chuirtear ciorcaid iolracha modúl ar an PCB céanna, ba cheart ciorcaid dhigiteacha agus ciorcaid analógacha, agus ciorcaid ardluais agus luas íseal a leagan amach ar leithligh chun cur isteach frithpháirteach idir ciorcaid dhigiteacha, ciorcaid analógacha, ciorcaid ardluais, agus ciorcaid luas íseal. Ina theannta sin, nuair a bhíonn ciorcaid ard, mheán agus luas íseal ann ar an gclár ciorcad ag an am céanna, d’fhonn torann ciorcad ardmhinicíochta a chosc ó radiating amach tríd an gcomhéadan.

3. Ba cheart ciorcad scagaire an chalafoirt ionchuir chumhachta den chlár ciorcad a chur gar don chomhéadan chun an ciorcad a scagadh a chosc ó chúpláil arís.

Fíor 8 Ba chóir ciorcad scagaire an chalafoirt ionchuir chumhachta a chur gar don chomhéadan

4. Cuirtear comhpháirteanna scagtha, cosanta agus aonrúcháin an chiorcaid chomhéadain gar don chomhéadan, mar a thaispeántar i bhFíor 9, ar féidir leo éifeachtaí cosanta, scagtha agus aonraithe a bhaint amach go héifeachtach. Má tá scagaire agus ciorcad cosanta ag an gcomhéadan, ba cheart prionsabal na chéad chosanta agus ansin an scagtha a leanúint. Toisc go n-úsáidtear an ciorcad cosanta le haghaidh ró-voltais sheachtraigh agus shochtadh fánach, má chuirtear an ciorcad cosanta i ndiaidh an chiorcaid scagaire, déanfar an ciorcad scagaire a mhilleadh le ró-voltas agus le forshruth. Ina theannta sin, ós rud é go lagóidh línte ionchuir agus aschuir an chiorcaid an éifeacht scagtha, aonrúcháin nó cosanta nuair a bheidh siad in éineacht lena chéile, cinntigh nach ndéanann línte ionchuir agus aschuir an chiorcaid scagaire (scagaire), an aonraithe agus an chiorcaid chosanta lánúin lena chéile le linn an leagan amach.

5. Ba chóir go mbeadh ciorcaid nó gairis íogaire (cosúil le ciorcaid athshocraithe, srl.) 1000 míle ar a laghad ó gach imeall den chlár, go háirithe imeall an chomhéadain bhoird.

6. Ba cheart toilleoirí stórála fuinnimh agus scagaire ardmhinicíochta a chur in aice le ciorcaid an aonaid nó le gairis a bhfuil athruithe móra srutha orthu (amhail críochfoirt ionchuir agus aschuir an mhodúil chumhachta, lucht leanúna, agus athsheachadáin) chun limistéar lúb an lúb mór reatha.

7. Caithfear na comhpháirteanna scagaire a chur taobh le taobh chun cosc ​​a chur ar an gciorcad scagtha arís.

8. Coinnigh gairis radaíochta láidre mar chriostail, ascalaithe criostail, athsheachadáin, agus soláthairtí cumhachta lasctha 1000 mils ar a laghad ó na nascóirí comhéadan boird. Ar an mbealach seo, is féidir an cur isteach a radaíocht go díreach nó is féidir an sruth a chúpláil leis an gcábla atá ag dul as oifig chun radaíocht a dhéanamh amach.

Rialacha sreangaithe PCB

Chomh maith le roghnú comhpháirteanna agus dearadh ciorcad, tá sreangú maith bord ciorcad priontáilte (PCB) ina fhachtóir an-tábhachtach maidir le comhoiriúnacht leictreamaighnéadach. Ós rud é gur cuid dhílis den chóras é PCB, ní chuirfidh costais bhreise le comhlánú deiridh an táirge de bharr comhoiriúnacht leictreamaighnéadach a fheabhsú i sreangú PCB. Ba cheart do dhuine ar bith cuimhneamh gur féidir le droch-leagan amach PCB fadhbanna comhoiriúnachta leictreamaighnéadaí a chruthú, seachas iad a dhíchur. In a lán cásanna, ní féidir fiú na scagairí agus na comhpháirteanna a chur leis na fadhbanna seo a réiteach. Sa deireadh, b’éigean an bord iomlán a athfhilleadh. Dá bhrí sin, is é an bealach is cost-éifeachtaí chun dea-nósanna sreangaithe PCB a fhorbairt ag an tús. Tabharfaidh an méid seo a leanas isteach roinnt rialacha ginearálta maidir le sreangú PCB agus straitéisí dearaidh línte cumhachta, bunlínte agus línte comhartha. Faoi dheireadh, de réir na rialacha seo, moltar bearta feabhsúcháin do ghnáthchiorcad ciorcad priontáilte an oiriúntóra aer. 1. Scaradh sreanga Is é feidhm na deighilte sreangaithe an crosstalk agus an cúpláil torainn idir ciorcaid in aice láimhe sa chiseal céanna den PCB a íoslaghdú. Deirtear sa tsonraíocht 3W go gcaithfear gach comhartha (clog, físeán, fuaim, athshocrú, srl.) A leithlisiú ó líne go líne, ó imeall go imeall, mar a thaispeántar i bhFíor 10. D’fhonn an cúpláil mhaighnéadach a laghdú tuilleadh, is é an talamh tagartha curtha in aice leis an bpríomhchomhartha chun an torann cúplála a ghineann línte comhartha eile a leithlisiú.

2. Cosaint agus socrú líne shunt Is modh an-éifeachtach é líne shunt agus líne chosanta chun príomhchomharthaí a leithlisiú agus a chosaint, mar shampla comharthaí clog an chórais i dtimpeallacht shona. I bhFíor 21, leagtar an ciorcad comhthreomhar nó an ciorcad cosanta sa PCB feadh chiorcad na príomhchomhartha. Ní amháin go ndéanann an ciorcad cosanta an flosc maighnéadach cúplála a ghineann línte comhartha eile a leithlisiú, ach déanann sé príomhchomharthaí a scaradh ó chúpláil le línte comhartha eile. Is í an difríocht idir an líne shunt agus an líne chosanta ná nach gá an líne shunt a fhoirceannadh (ceangailte leis an talamh), ach caithfear dhá cheann na líne cosanta a cheangal leis an talamh. D’fhonn an cúpláil a laghdú tuilleadh, is féidir an ciorcad cosanta sa PCB iltaobhach a chur le cosán chun na talún gach deighleog eile.

3. Tá dearadh na líne cumhachta bunaithe ar mhéid an tsrutha bord ciorcad priontáilte, agus tá leithead na líne cumhachta chomh tiubh agus is féidir chun friotaíocht na lúibe a laghdú. Ag an am céanna, déan treo na líne cumhachta agus na bunlíne a bheith comhsheasmhach le treo an tarchuir sonraí, rud a chabhraíonn leis an gcumas frith-torainn a fheabhsú. I bpainéal aonair nó dúbailte, má tá an líne chumhachta an-fhada, ba cheart toilleoir díchúplála a chur leis an talamh gach 3000 mil, agus is é luach an toilleora 10uF + 1000pF.

Dearadh sreang talún

Is iad seo a leanas prionsabail dearadh sreinge talún:

(1) Tá an talamh digiteach scartha ón talamh analógach. Má tá ciorcaid loighic agus ciorcaid líneacha ar an gclár ciorcad, ba chóir iad a scaradh a oiread agus is féidir. Ba chóir talamh an chiorcaid ísealmhinicíochta a chur i gcomhthreo ag pointe amháin a oiread agus is féidir. Nuair a bhíonn an sreangú iarbhír deacair, is féidir é a cheangal go páirteach i sraith agus ansin a chur i gcomhthreo. Ba cheart an ciorcad ardmhinicíochta a chur ar an talamh ag ilphointí i sraith, ba chóir go mbeadh an sreang talún gearr agus ar léas, agus ba cheart an scragall talún mór-limistéar cosúil le greille a úsáid timpeall ar an gcomhpháirt ardmhinicíochta a oiread agus is féidir.

(2) Ba cheart go mbeadh an sreang talún chomh tiubh agus is féidir. Má úsáideann an sreang talún líne an-docht, athraíonn poitéinseal na talún le hathrú an tsrutha, rud a laghdaíonn an fheidhmíocht frith-torainn. Dá bhrí sin, ba cheart an sreang talún a thiús ionas gur féidir léi pas a fháil trí huaire an sruth incheadaithe ar an gclár clóite. Más féidir, ba chóir go mbeadh an sreang talún 2 ~ 3mm nó níos mó.

(3) Is lúb dúnta an sreang talún. Maidir le cláir chlóite nach bhfuil iontu ach ciorcaid dhigiteacha, socraítear an chuid is mó dá gciorcaid fothaithe i lúbanna chun friotaíocht torainn a fheabhsú.

Dearadh líne comhartha

Maidir le príomhlínte comhartha, má tá ciseal sreangaithe comhartha inmheánach ag an mbord, ba cheart na príomhlínte comhartha mar cloig a leagan ar an gciseal istigh, agus tosaíocht a thabhairt don chiseal sreangaithe is fearr. Ina theannta sin, ní gá príomhlínte comhartha a ródú ar fud limistéar na críochdheighilte, lena n-áirítear bearnaí eitleáin tagartha de bharr vias agus pads, ar shlí eile tiocfaidh méadú ar achar an lúb comhartha. Agus ba cheart go mbeadh an phríomhlíne comhartha níos mó ná 3H ó imeall an eitleáin tagartha (is é H airde na líne ón bplána tagartha) chun an éifeacht radaíochta imeall a bhaint. Maidir le línte clog, línte bus, línte minicíochta raidió agus línte comhartha radaíochta láidre eile agus línte comhartha a athshocrú, línte comhartha roghnaithe sliseanna, comharthaí rialaithe córais agus línte comhartha íogaire eile, coinnigh iad ar shiúl ón gcomhéadan agus ó na línte comhartha atá ag dul as oifig. Coscann sé seo an cur isteach ar an líne comhartha gatha láidir ó chúpláil leis an líne comhartha atá ag dul as oifig agus ag radáil amach; agus seachnaíonn sé freisin an cur isteach seachtrach a thugann an líne comhartha comhéadan atá ag dul as ó chúpláil go dtí an líne comhartha íogair, agus is cúis le mí-oibriú an chórais. Ba chóir go mbeadh línte comhartha difreálacha ar an gciseal céanna, ar comhfhad, agus go rithfeadh siad go comhthreomhar, ag coinneáil an impedance comhsheasmhach, agus níor cheart go mbeadh aon sreangú eile idir na línte difreálacha. Toisc go n-áiritheofar go bhfuil impedance mód coiteann na péire líne difreálaí comhionann, is féidir a chumas frith-chur isteach a fheabhsú. De réir na rialacha sreangaithe thuas, déantar ciorcad bord ciorcad priontáilte tipiciúil an oiriúntóra aeir a fheabhsú agus a bharrfheabhsú.