Minbarra l-għażla tal-komponenti u d-disinn taċ-ċirkwit, tajjeb b’ċirkwit stampat (PCB) disinn huwa wkoll fattur importanti ħafna fil-kompatibilità elettromanjetika. Iċ-ċavetta għad-disinn tal-PCB EMC hija li tnaqqas iż-żona ta ‘reflow kemm jista’ jkun u tħalli l-mogħdija tar-reflow tgħaddi fid-direzzjoni tad-disinn. L-aktar problemi ta ‘kurrent ta’ ritorn komuni ġejjin minn xquq fil-pjan ta ‘referenza, li jinbidlu s-saff tal-pjan ta’ referenza, u s-sinjal li jgħaddi mill-konnettur. Jumper capacitors jew capacitors diżakkoppjar jistgħu jsolvu xi problemi, iżda l-impedenza ġenerali ta ‘capacitors, vias, pads, u wiring għandha tiġi kkunsidrata. Din il-lecture se tintroduċi t-teknoloġija tad-disinn tal-PCB tal-EMC minn tliet aspetti: strateġija ta ‘saffi tal-PCB, ħiliet ta’ tqassim u regoli tal-wajers.

Strateġija ta ‘saffi tal-PCB

Il-ħxuna, permezz ta ‘proċess u n-numru ta’ saffi fid-disinn tal-bord taċ-ċirkwit mhumiex iċ-ċavetta biex tissolva l-problema. Stacking tajjeb f’saffi huwa li jiżgura l-bypass u d-diżakkoppjar tal-power bus u jimminimizza l-vultaġġ temporanju fuq is-saff tal-qawwa jew is-saff tal-art. Iċ-ċavetta għall-ilqugħ tal-kamp elettromanjetiku tas-sinjal u l-provvista tal-enerġija. Mill-perspettiva tat-traċċi tas-sinjali, strateġija tajba ta ‘saffi għandha tkun li tpoġġi t-traċċi tas-sinjali kollha fuq saff wieħed jew diversi, u dawn is-saffi huma ħdejn is-saff tal-qawwa jew is-saff tal-art. Għall-provvista tal-enerġija, strateġija tajba ta ‘saffi għandha tkun li s-saff tal-enerġija jkun maġenb is-saff tal-art, u d-distanza bejn is-saff tal-enerġija u s-saff tal-art hija żgħira kemm jista’ jkun. Din hija dik li nsejħu l-istrateġija ta’ “saffi”. Hawn taħt se nitkellmu speċifikament dwar l-istrateġija eċċellenti ta ‘saffi tal-PCB. 1. Il-pjan ta ‘projezzjoni tas-saff tal-wajers għandu jkun fiż-żona tas-saff tal-pjan reflow tiegħu. Jekk is-saff tal-wajers ma jkunx fiż-żona tal-projezzjoni tas-saff tal-pjan tar-rifluss, se jkun hemm linji tas-sinjali barra ż-żona tal-projezzjoni waqt il-wajers, li jikkawża l-problema ta ‘”radjazzjoni tat-tarf”, u jikkawża wkoll li tiżdied iż-żona tal-linja tas-sinjali. , li jirriżulta f’żieda fir-radjazzjoni tal-modalità differenzjali. 2. Ipprova tevita li twaqqaf saffi tal-wajers maġenbhom. Minħabba li traċċi tas-sinjali paralleli fuq saffi tal-wajers li jmissu magħhom jistgħu jikkawżaw crosstalk tas-sinjali, jekk ikun impossibbli li jiġu evitati s-saffi tal-wajers li jmissu magħhom, l-ispazjar tas-saffi bejn iż-żewġ saffi tal-wajers għandu jiżdied b’mod xieraq, u l-ispazjar tas-saff bejn is-saff tal-wajers u ċ-ċirkwit tas-sinjal tiegħu għandu titnaqqas. 3. Is-saffi tal-pjan li jmissu magħhom għandhom jevitaw li jikkoinċidu l-pjani ta ‘projezzjoni tagħhom. Minħabba li meta l-projezzjonijiet jikkoinċidu, il-kapaċità tal-igganċjar bejn is-saffi tikkawża li l-istorbju bejn is-saffi jingħaqad ma ‘xulxin.

Disinn ta ‘bord b’ħafna saffi

Meta l-frekwenza ta ‘l-arloġġ taqbeż il-5MHz, jew il-ħin taż-żieda tas-sinjal ikun inqas minn 5ns, sabiex tikkontrolla sew iż-żona tal-linja tas-sinjali, ġeneralment ikun meħtieġ disinn ta’ bord b’ħafna saffi. Il-prinċipji li ġejjin għandhom jingħataw attenzjoni meta jiġu ddisinjati bordijiet b’ħafna saffi: 1. Is-saff tal-wajers ewlenin (is-saff fejn il-linja tal-arloġġ, il-linja tax-xarabank, il-linja tas-sinjal tal-interface, il-linja tal-frekwenza tar-radju, il-linja tas-sinjali reset, il-linja tas-sinjali tal-għażla taċ-ċippa u s-sinjali varji ta ‘kontroll linji jinsabu) għandhom ikunu ħdejn il-pjan terren komplet, preferibbilment bejn iż-żewġ pjani terren, bħal muri fil-Figura 1. Il-linji tas-sinjali ewlenin huma ġeneralment radjazzjoni qawwija jew linji ta ‘sinjal estremament sensittivi. Wiring qrib il-pjan terren jista ‘jnaqqas iż-żona tal-linja tas-sinjal, inaqqas l-intensità tar-radjazzjoni jew itejjeb il-kapaċità ta’ kontra l-interferenza.

Figura 1 Is-saff tal-wajers ewlenin huwa bejn iż-żewġ pjani tal-art

2. Il-pjan ta ‘l-enerġija għandu jinġibed lura relattiv għall-pjan ta’ l-art li jmiss tiegħu (valur rakkomandat 5H ~ 20H). L-irtirar tal-pjan tal-enerġija relattiv għall-pjan terren tar-ritorn tiegħu jista ‘jrażżan b’mod effettiv il-problema ta’ “radjazzjoni tat-tarf”.

Barra minn hekk, il-pjan ewlieni tal-enerġija tax-xogħol tal-bord (l-aktar pjan tal-enerġija użat) għandu jkun qrib il-pjan terren tiegħu biex inaqqas b’mod effettiv iż-żona tal-linja tal-kurrent tal-provvista tal-enerġija, kif muri fil-Figura 3.

Figura 3 Il-pjan tal-enerġija għandu jkun qrib il-pjan terren tiegħu

3. Jekk m’hemmx linja tas-sinjal ≥50MHz fuq is-saffi ta ‘FUQ u TA’ qiegħ tal-bord. Jekk iva, huwa aħjar li timxi s-sinjal ta ‘frekwenza għolja bejn iż-żewġ saffi tal-pjan biex irażżan ir-radjazzjoni tagħha fl-ispazju.

Bord b’saff wieħed u disinn ta ‘bord b’saff doppju

Għad-disinn ta ‘bordijiet b’saff wieħed u b’saff doppju, id-disinn tal-linji tas-sinjali ewlenin u l-linji tal-enerġija għandhom jingħataw attenzjoni. Għandu jkun hemm wajer ta ‘l-ert ħdejn u parallel mat-traċċa ta’ l-enerġija biex titnaqqas iż-żona tal-linja tal-kurrent ta ‘l-enerġija. “Linja Gwida tal-Art” għandha titqiegħed fuq iż-żewġ naħat tal-linja tas-sinjal ewlieni tal-bord b’saff wieħed, kif muri fil-Figura 4. Il-pjan ta ‘projezzjoni tal-linja tas-sinjal ewlieni tal-bord b’saff doppju għandu jkollu żona kbira ta’ art , jew l-istess metodu bħall-bord b’saff wieħed, iddisinja “Linja ta ‘l-Art Gwida”, kif muri fil-Figura 5. Il-“wajer ta’ l-art tal-gwardja” fuq iż-żewġ naħat tal-linja tas-sinjal ewlieni jista ‘jnaqqas iż-żona tal-linja tas-sinjal minn naħa waħda, u jipprevjeni wkoll crosstalk bejn il-linja tas-sinjal u linji tas-sinjali oħra.

B’mod ġenerali, is-saffi tal-bord tal-PCB jistgħu jiġu ddisinjati skont it-tabella li ġejja.

Ħiliet tat-tqassim tal-PCB

Meta tfassal it-tqassim tal-PCB, ikkonforma bis-sħiħ mal-prinċipju tad-disinn tat-tqegħid f’linja dritta tul id-direzzjoni tal-fluss tas-sinjal, u ipprova tevita looping ‘il quddiem u ‘l quddiem, kif muri fil-Figura 6. Dan jista’ jevita l-akkoppjar dirett tas-sinjal u jaffettwa l-kwalità tas-sinjal. Barra minn hekk, sabiex tiġi evitata interferenza reċiproka u akkoppjar bejn ċirkwiti u komponenti elettroniċi, it-tqegħid taċ-ċirkwiti u t-tqassim tal-komponenti għandhom isegwu l-prinċipji li ġejjin:

1. Jekk interface ta ‘”art nadifa” hija ddisinjata fuq il-bord, il-komponenti ta’ filtrazzjoni u iżolament għandhom jitqiegħdu fuq il-faxxa ta ‘iżolament bejn l-“art nadifa” u l-art tax-xogħol. Dan jista ‘jipprevjeni li l-apparati ta’ filtrazzjoni jew iżolament jingħaqdu ma ‘xulxin permezz tas-saff planari, li jdgħajjef l-effett. Barra minn hekk, fuq l-“art nadifa”, minbarra l-apparat ta ‘filtrazzjoni u protezzjoni, ma jista’ jitqiegħed l-ebda apparat ieħor. 2. Meta ċirkwiti moduli multipli jitqiegħdu fuq l-istess PCB, ċirkwiti diġitali u ċirkwiti analogi, u ċirkwiti ta ‘veloċità għolja u ta’ veloċità baxxa għandhom jitqiegħdu separatament biex tiġi evitata interferenza reċiproka bejn ċirkwiti diġitali, ċirkwiti analogi, ċirkwiti ta ‘veloċità għolja, u ċirkwiti ta’ veloċità baxxa. Barra minn hekk, meta ċirkwiti ta ‘veloċità għolja, medja u baxxa jeżistu fuq il-bord taċ-ċirkwit fl-istess ħin, sabiex jiġi evitat li l-istorbju taċ-ċirkwit ta’ frekwenza għolja jirradja ‘l barra permezz tal-interface.

3. Iċ-ċirkwit tal-filtru tal-port tad-dħul tal-enerġija tal-bord taċ-ċirkwit għandu jitqiegħed qrib l-interface biex jipprevjeni li ċ-ċirkwit li ġie ffiltrat jerġa ‘jiġi akkoppjat.

Figura 8 Iċ-ċirkwit tal-filtru tal-port tad-dħul tal-enerġija għandu jitqiegħed qrib l-interface

4. Il-komponenti tal-filtrazzjoni, il-protezzjoni u l-iżolament taċ-ċirkwit tal-interface huma mqiegħda qrib l-interface, kif muri fil-Figura 9, li jistgħu effettivament jiksbu l-effetti ta ‘protezzjoni, filtrazzjoni u iżolament. Jekk hemm kemm filtru kif ukoll ċirkwit ta ‘protezzjoni fl-interface, il-prinċipju ta’ l-ewwel protezzjoni u mbagħad filtrazzjoni għandhom jiġu segwiti. Minħabba li ċ-ċirkwit ta ‘protezzjoni jintuża għal vultaġġ żejjed estern u soppressjoni ta’ kurrent żejjed, jekk iċ-ċirkwit ta ‘protezzjoni jitqiegħed wara ċ-ċirkwit tal-filtru, iċ-ċirkwit tal-filtru se jkun bil-ħsara minn vultaġġ żejjed u kurrent żejjed. Barra minn hekk, peress li l-linji ta ‘input u output taċ-ċirkwit se jdgħajfu l-effett ta’ filtrazzjoni, iżolament jew protezzjoni meta jkunu akkoppjati ma ‘xulxin, żgura li l-linji ta’ input u output taċ-ċirkwit tal-filtru (filtru), iżolament u protezzjoni ma jagħmlux dan koppja ma ‘xulxin waqt it-tqassim.

5. Ċirkwiti jew apparati sensittivi (bħal ċirkuwiti reset, eċċ.) għandhom ikunu mill-inqas 1000 mil bogħod minn kull tarf tal-bord, speċjalment it-tarf tal-interface tal-bord.

6. Il-ħażna tal-enerġija u l-capacitors tal-filtri ta ‘frekwenza għolja għandhom jitqiegħdu ħdejn iċ-ċirkuwiti tal-unità jew apparati b’bidliet kbar fil-kurrent (bħal terminali ta’ input u output tal-modulu tal-enerġija, fannijiet, u relays) biex titnaqqas iż-żona tal-linja tal- linja ta ‘kurrent kbir.

7. Il-komponenti tal-filtru għandhom jitqiegħdu ħdejn xulxin biex jipprevjenu li ċ-ċirkwit iffiltrat jerġa ‘jiġi interferit.

8. Żomm apparati ta ‘radjazzjoni qawwija bħal kristalli, oxxillaturi tal-kristall, relays, u provvisti ta’ swiċċjar tal-enerġija mill-inqas 1000 mils ‘il bogħod mill-konnetturi tal-interface tal-bord. B’dan il-mod, l-interferenza tista ‘tiġi rradjata direttament jew il-kurrent jista’ jiġi akkoppjat mal-kejbil li joħroġ biex jirradja ‘l barra.

Regoli tal-wajers tal-PCB

Minbarra l-għażla tal-komponenti u d-disinn taċ-ċirkwit, wiring tajjeb tal-bord taċ-ċirkwit stampat (PCB) huwa wkoll fattur importanti ħafna fil-kompatibilità elettromanjetika. Peress li l-PCB huwa komponent inerenti tas-sistema, it-titjib tal-kompatibilità elettromanjetika fil-wajers tal-PCB mhux se jġib spejjeż addizzjonali għat-tlestija finali tal-prodott. Kulħadd għandu jiftakar li tqassim fqir tal-PCB jista ‘jikkawża aktar problemi ta’ kompatibilità elettromanjetika, aktar milli jeliminahom. F’ħafna każijiet, anki ż-żieda ta ‘filtri u komponenti ma tistax issolvi dawn il-problemi. Fl-aħħar, il-bord kollu kellu jiġi rewired. Għalhekk, huwa l-aktar mod kost-effettiv biex jiġu żviluppati drawwiet tajbin tal-wajers tal-PCB fil-bidu. Dan li ġej se jintroduċi xi regoli ġenerali tal-wajers tal-PCB u l-istrateġiji tad-disinn tal-linji tal-enerġija, il-linji tal-art u l-linji tas-sinjali. Fl-aħħarnett, skont dawn ir-regoli, huma proposti miżuri ta ‘titjib għaċ-ċirkwit tipiku tal-bord taċ-ċirkwit stampat tal-arja kondizzjonata. 1. Separazzjoni tal-wajers Il-funzjoni tas-separazzjoni tal-wajers hija li timminimizza l-crosstalk u l-akkoppjar tal-istorbju bejn ċirkwiti ħdejn xulxin fl-istess saff tal-PCB. L-ispeċifikazzjoni 3W tiddikjara li s-sinjali kollha (arloġġ, vidjo, awdjo, reset, eċċ.) Għandhom ikunu iżolati minn linja għal linja, tarf għal tarf, kif muri fil-Figura 10. Sabiex jitnaqqas aktar l-akkoppjar manjetiku, l-art ta ‘referenza hija imqiegħed ħdejn is-sinjal ewlieni biex jiżola l-istorbju tal-akkoppjar iġġenerat minn linji tas-sinjali oħra.

2. L-issettjar tal-linja ta ‘protezzjoni u shunt Linja ta’ shunt u protezzjoni hija metodu effettiv ħafna biex tiżola u tipproteġi sinjali ewlenin, bħal sinjali ta ‘arloġġ tas-sistema f’ambjent storbjuż. Fil-Figura 21, iċ-ċirkwit parallel jew ta ‘protezzjoni fil-PCB huwa mqiegħed tul iċ-ċirkwit tas-sinjal ewlieni. Iċ-ċirkwit ta ‘protezzjoni mhux biss jiżola l-fluss manjetiku tal-akkoppjar iġġenerat minn linji tas-sinjali oħra, iżda jiżola wkoll sinjali ewlenin mill-igganċjar ma’ linji tas-sinjali oħra. Id-differenza bejn il-linja tax-shunt u l-linja tal-protezzjoni hija li l-linja tax-shunt m’għandhiex għalfejn tiġi mitmuma (konnessa mal-art), iżda ż-żewġt itruf tal-linja tal-protezzjoni għandhom ikunu konnessi mal-art. Sabiex jitnaqqas aktar l-akkoppjar, iċ-ċirkwit ta ‘protezzjoni fil-PCB b’ħafna saffi jista’ jiġi miżjud b’passaġġ lejn l-art kull segment ieħor.

3. Id-disinn tal-linja tal-enerġija huwa bbażat fuq id-daqs tal-kurrent tal-bord taċ-ċirkwit stampat, u l-wisa ‘tal-linja tal-enerġija hija kemm jista’ jkun ħoxna biex tnaqqas ir-reżistenza tal-linja. Fl-istess ħin, agħmel id-direzzjoni tal-linja ta ‘l-enerġija u l-linja ta’ l-art konsistenti mad-direzzjoni tat-trażmissjoni tad-dejta, li tgħin biex ittejjeb il-kapaċità kontra l-istorbju. F’pannell wieħed jew doppju, jekk il-linja ta ‘l-enerġija hija twila ħafna, kapaċitur tad-diżakkoppjar għandu jiżdied ma’ l-art kull 3000 mil, u l-valur tal-kapaċitatur huwa 10uF + 1000pF.

Disinn tal-wajer ta ‘l-art

Il-prinċipji tad-disinn tal-wajer ta ‘l-art huma:

(1) L-art diġitali hija separata mill-art analoga. Jekk hemm kemm ċirkwiti loġiċi kif ukoll ċirkwiti lineari fuq il-bord taċ-ċirkwit, għandhom ikunu separati kemm jista ‘jkun. L-art taċ-ċirkwit ta ‘frekwenza baxxa għandha tkun ertjata b’mod parallel f’punt wieħed kemm jista’ jkun. Meta l-wiring attwali huwa diffiċli, jista ‘jkun konness parzjalment f’serje u mbagħad ertjat b’mod parallel. Iċ-ċirkwit ta ‘frekwenza għolja għandu jkun ertjat f’punti multipli f’serje, il-wajer ta’ l-art għandu jkun qasir u mikrija, u l-fojl ta ‘l-art ta’ żona kbira bħal grilja għandu jintuża kemm jista ‘jkun madwar il-komponent ta’ frekwenza għolja.

(2) Il-wajer ta ‘l-ert għandu jkun ħoxnin kemm jista’ jkun. Jekk il-wajer ta ‘l-art juża linja stretta ħafna, il-potenzjal ta’ l-art jinbidel bil-bidla tal-kurrent, li jnaqqas il-prestazzjoni kontra l-istorbju. Għalhekk, il-wajer ta ‘l-art għandu jitħaxxen sabiex ikun jista’ jgħaddi tliet darbiet il-kurrent permissibbli fuq il-bord stampat. Jekk possibbli, il-wajer ta ‘l-ert għandu jkun 2 ~ 3mm jew aktar.

(3) Il-wajer ta ‘l-art jifforma ċirku magħluq. Għal bordijiet stampati magħmulin biss minn ċirkwiti diġitali, ħafna miċ-ċirkwiti ta ‘l-ert tagħhom huma rranġati f’linji biex itejbu r-reżistenza għall-istorbju.

Disinn tal-linja tas-sinjal

Għal-linji tas-sinjali ewlenin, jekk il-bord ikollu saff tal-wajers tas-sinjal intern, il-linji tas-sinjali ewlenin bħal arloġġi għandhom jitqiegħdu fuq is-saff ta ‘ġewwa, u tingħata prijorità lis-saff tal-wajers preferut. Barra minn hekk, il-linji tas-sinjali ewlenin m’għandhomx jiġu mgħoddija fiż-żona diviżorja, inklużi lakuni fil-pjan ta ‘referenza kkawżati minn vias u pads, inkella se jwassal għal żieda fiż-żona tal-linja tas-sinjali. U l-linja tas-sinjal ewlieni għandha tkun aktar minn 3H mit-tarf tal-pjan ta ‘referenza (H huwa l-għoli tal-linja mill-pjan ta’ referenza) biex irażżan l-effett tar-radjazzjoni tat-tarf. Għal linji ta ‘arloġġ, linji tal-karozzi tal-linja, linji ta’ frekwenza tar-radju u linji ta ‘sinjali ta’ radjazzjoni qawwija oħra u linji ta ‘sinjali reset, linji ta’ sinjal ta ‘għażla ta’ ċippa, sinjali ta ‘kontroll tas-sistema u linji ta’ sinjali sensittivi oħra, żommhom ‘il bogħod mill-interface u linji tas-sinjali ħerġin. Dan jipprevjeni l-interferenza fuq il-linja tas-sinjal b’radjazzjoni qawwija milli tgħaqqad mal-linja tas-sinjal ħerġin u tirradja ‘l barra; u tevita wkoll l-interferenza esterna miġjuba mill-linja tas-sinjal ħerġin tal-interface mill-igganċjar mal-linja tas-sinjal sensittiva, li tikkawża tħaddim ħażin tas-sistema. Linji tas-sinjali differenzjali għandhom ikunu fuq l-istess saff, tul ugwali, u jimxu b’mod parallel, u jżommu l-impedenza konsistenti, u m’għandux ikun hemm wajers oħra bejn il-linji differenzjali. Minħabba li l-impedenza tal-mod komuni tal-par tal-linja differenzjali hija żgurata li tkun ugwali, il-kapaċità kontra l-interferenza tagħha tista ‘titjieb. Skont ir-regoli tal-wajers ta ‘hawn fuq, iċ-ċirkwit tipiku tal-bord taċ-ċirkwit stampat tal-arja kondizzjonata huwa mtejjeb u ottimizzat.