PCB設計ではどの原則に従う必要がありますか？

I.はじめに

上の干渉を抑制する方法 PCBボード には次の値があります:

1.差動モード信号ループの面積を減らします。

2.高周波ノイズの戻りを減らします（フィルタリング、分離、マッチング）。

3.コモンモード電圧を下げます（接地設計）。高速PCBEMC設計の47の原則II。 PCB設計原則の要約

原理1：PCBクロック周波数が5MHZを超えるか、信号の立ち上がり時間が5ns未満であるため、通常は多層基板設計を使用する必要があります。

理由：多層ボード設計を採用することで、信号ループの領域を適切に制御できます。

原則2：多層基板の場合、主要な配線層（クロックライン、バス、インターフェイス信号ライン、無線周波数ライン、リセット信号ライン、チップセレクト信号ライン、およびさまざまな制御信号ラインが配置されている層）を隣接させる必要があります。完全なグランドプレーンに。できればXNUMXつのグランドプレーン間。

理由：重要な信号線は、一般的に強い放射線または非常に敏感な信号線です。グランドプレーンの近くに配線すると、信号ループ領域が減少したり、放射強度が減少したり、干渉防止能力が向上したりする可能性があります。

原則3：単層ボードの場合、主要な信号線の両側をアースで覆う必要があります。

理由：キー信号は両側がアースで覆われているため、信号ループの面積を減らすことができ、信号線と他の信号線の間のクロストークを防ぐことができます。

原則4：XNUMX層ボードの場合、広い領域の地面をキー信号線の投影面に配置するか、片面ボードと同じにする必要があります。

理由：多層基板のキー信号がグランドプレーンに近いのと同じです。

原理5：多層基板では、電源プレーンは隣接するグランドプレーンに対して5H〜20Hだけ引き込まれている必要があります（Hは電源とグランドプレーンの間の距離です）。

理由：リターングランドプレーンに対するパワープレーンのインデントは、エッジ放射の問題を効果的に抑制することができます。

原則6：配線層の投影面はリフロー面層の領域にある必要があります

理由：配線層がリフロープレーン層の投影領域にない場合、エッジ放射の問題が発生し、信号ループ領域が増加し、差動モード放射が増加します。

原則7：マルチレイヤーボードでは、シングルボードのTOPレイヤーとBOTTOMレイヤーに50MHZを超える信号線があってはなりません。理由：空間への放射を抑制するために、XNUMXつの平面層間で高周波信号を歩くのが最善です。

原理8：ボードレベルの動作周波数が50MHzを超える単一ボードの場合、XNUMX番目の層と最後からXNUMX番目の層が配線層である場合、最上層とブートトム層は接地された銅箔で覆われている必要があります。

理由：空間への放射を抑制するために、XNUMXつの平面層間で高周波信号を歩くのが最善です。

原則9：多層基板では、単一基板の主な動作電源プレーン（最も広く使用されている電源プレーン）は、そのグランドプレーンに近接している必要があります。

理由：隣接する電源プレーンとグランドプレーンは、電源回路のループ面積を効果的に減らすことができます。

原則10：単層ボードでは、電源トレースの隣に平行にアース線が必要です。

理由：電源電流ループの面積を減らしてください。

原則11：XNUMX層ボードでは、電源トレースの隣に平行にアース線が必要です。

理由：電源電流ループの面積を減らしてください。

原則12：階層化された設計では、隣接する配線層を避けるようにしてください。配線層が互いに隣接することが避けられない場合は、XNUMXつの配線層の間の層間隔を適切に増やし、配線層とその信号回路の間の層間隔を小さくする必要があります。

理由：隣接する配線層でのパラレル信号トレースにより、信号のクロストークが発生する可能性があります。

原則13：隣接する平面レイヤーは、それらの投影平面のオーバーラップを回避する必要があります。

理由：突起が重なると、層間の結合容量により、層間のノイズが互いに結合します。

原則14：PCBレイアウトを設計するときは、信号の流れ方向に沿って直線に配置するという設計原則を十分に遵守し、前後にループしないようにしてください。

理由：直接信号結合を避け、信号品質に影響を与えます。

原理15：複数のモジュール回路を同じPCBに配置する場合、デジタル回路とアナログ回路、および高速回路と低速回路を別々に配置する必要があります。

理由：デジタル回路、アナログ回路、高速回路、および低速回路間の相互干渉を避けてください。

原則16：回路基板上に高速、中速、低速の回路が同時に存在する場合は、高速および中速の回路に従い、インターフェースに近づかないでください。

理由：高周波回路ノイズがインターフェースを介して外部に放射されるのを避けてください。

原則17：エネルギー貯蔵および高周波フィルターコンデンサーは、ユニット回路または電流が大きく変化するデバイス（電源モジュール：入力および出力端子、ファン、リレーなど）の近くに配置する必要があります。

理由：エネルギー貯蔵コンデンサの存在は、大電流ループのループ面積を減らすことができます。

原理18：回路基板の電源入力ポートのフィルタ回路は、インターフェースの近くに配置する必要があります。理由：フィルタリングされた回線が再び結合されないようにするため。

原則19：PCBでは、インターフェイス回路のフィルタリング、保護、および分離コンポーネントをインターフェイスの近くに配置する必要があります。

理由：保護、フィルタリング、および分離の効果を効果的に実現できます。

原則20：インターフェースにフィルターと保護回路の両方がある場合は、最初に保護し、次にフィルタリングするという原則に従う必要があります。

理由：保護回路は、外部の過電圧と過電流を抑制するために使用されます。フィルタ回路の後に保護回路を配置すると、過電圧や過電流によりフィルタ回路が損傷します。