I Tthe EMC design av PCB, den første bekymringen er laginnstillingen; Lagene på brettet består av strømforsyning, bakkesjikt og signallag. I EMC -design av produkter, i tillegg til valg av komponenter og kretsdesign, er god PCB -design også en veldig viktig faktor.

The key to the EMC design of PCB is to minimize the backflow area and make the backflow path flow in the direction we designed. Lagdesignet er grunnlaget for PCB, hvordan gjøre en god jobb med PCB -lagdesign for å gjøre EMC -effekten av PCB optimal?

I. Designideer for PCB -lag

The core of PCB laminated EMC planning and design is to reasonably plan signal backflow path to minimize the backflow area of signal from the board mirror layer, so as to eliminate or minimize magnetic flux.

Speillag med ett brett

Speillaget er et komplett lag av kobberbelagt planlag (strømforsyningslag, jordingslag) ved siden av signallaget inne i PCB. Hovedfunksjonene er som følger:

(1) Reduser tilbakestrømningsstøy: speillaget kan gi en lav impedansbane for signallagets tilbakestrømning, spesielt når det er stor strømstrøm i kraftfordelingssystemet, er speillagets rolle mer åpenbar.

(2) EMI -reduksjon: eksistensen av speillaget reduserer området til den lukkede sløyfen som dannes av signalet og tilbakeløp og reduserer EMI;

(3) reduser krysstale: hjelp til å kontrollere krysstale-problemet mellom signallinjer i høyhastighets digital krets, endre høyden på signallinjen fra speillaget, du kan kontrollere krysstale mellom signallinjer, jo mindre høyde, jo mindre krydstalen;

(4) Impedanskontroll for å forhindre signalrefleksjon.

Selection of mirror layer

(1) Både strømforsyningen og jordplanet kan brukes som referanseplan, og har en viss skjermingseffekt på de interne ledningene;

(2) Relatively speaking, the power plane has a high characteristic impedance, and there is a large potential difference with the reference level, and the high-frequency interference on the power plane is relatively large;

(3) From the perspective of shielding, the ground plane is generally grounded and used as the reference point of the reference level, and its shielding effect is far better than that of the power plane;

(4) Når du velger referanseplan, bør jordplanet foretrekkes, og kraftplanet bør velges andre

Two, magnetic flux cancellation principle

I følge Maxwells ligninger overføres all elektrisk og magnetisk virkning mellom separate ladede legemer eller strømmer gjennom mellomområdet mellom dem, enten det er et vakuum eller fast stoff. In a PCB, the flux is always propagated in the transmission line. If the rf backflow path is parallel to the corresponding signal path, the flux on the backflow path is in the opposite direction to that on the signal path, then they are superimposed on each other, and the effect of flux cancellation is obtained.

Arten av magnetisk fluksavlysning

Essensen av fluksavlysning er kontrollen av signalets tilbakestrømningsbane, som vist i følgende diagram:

The right hand rule explains the magnetic flux cancellation effect

How to use the right hand rule to explain the magnetic flux cancellation effect when the signal layer is adjacent to the stratum is explained as follows:

(1) Når en strøm strømmer gjennom tråden, vil et magnetfelt genereres rundt ledningen, og retningen til magnetfeltet bestemmes av høyre håndsregel.

(2) når det er to i nærheten av hverandre og parallelt med ledningen, som vist på figuren nedenfor, skal den ene av elektrisitetslederne tømmes ut, den andre skal en strømleder strømme hvis den elektriske strømmen strømmer gjennom ledningen er strøm og returstrømssignalet, så er de to motsatte strømstrømmene like, så deres magnetfelt er likt, men retningen er motsatt,Så de avbryter hverandre.

Fem, seks borddesigneksempler

For seks lag er plan 3 foretrukket

Analyse:

(1) Ettersom signallaget ligger ved siden av reflow -referanseplanet, og S1, S2 og S3 er i nærheten av grunnplanet, oppnås den beste magnetiske fluks -opphevende effekten. Derfor er S2 det foretrukne rutinglaget, etterfulgt av S3 og S1.

(2) Kraftplanet ligger ved siden av GND -planet, avstanden mellom flyene er veldig liten, og det har den beste magnetiske fluksavbrytende effekten og lav effektplanimpedans.

(3) Hovedstrømforsyningen og den tilhørende gulvduken er plassert i lag 4 og 5. Når lagtykkelsen er angitt, bør avstanden mellom S2-P økes og avstanden mellom P-G2 bør reduseres (avstanden mellom laget G1-S2 bør reduseres tilsvarende) for å redusere strømplanets impedans og strømforsyningens innflytelse på S2.

For seks lag, alternativ 4

Analyse:

Skjema 4 er mer egnet enn skjema 3 for lokale, små antall signalkrav, noe som kan gi et utmerket kablingslag S2.

Verste EMC -effekt, plan 2

Analyse: I denne strukturen er S1 og S2 tilstøtende, S3 og S4 er tilstøtende, og S3 og S4 er ikke tilstøtende til jordplanet, så den magnetiske fluksavbruddseffekten er dårlig.

konklusjon

Specific principles of PCB layer design:

(1) There is a complete ground plane (shield) below the component surface and welding surface;

(2) Prøv å unngå direkte tilstøtende to signallag;

(3) Alle signallag ligger så langt som mulig ved siden av jordplanet;

(4) Ledningslag med høy frekvens, høy hastighet, klokke og andre nøkkelsignaler bør ha et tilstøtende jordplan.