I 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.

Nøkkelen til EMC -designet til PCB er å minimere tilbakestrømningsområdet og få tilbakestrømningsbanen til å flyte i den retningen vi designet. Lagdesignet er grunnlaget for PCB, hvordan gjøre en god jobb med PCB -lagdesign for å gjøre EMC -effekten av PCB optimal?

Designideer for PCB -lag:

Kjernen i PCB -laminert EMC -planlegging og design er å rimelig planlegge signalets tilbakestrømningsbane for å minimere tilbakestrømningsområdet for signalet fra brettet speillag, for å eliminere eller minimere magnetisk fluks.

1. Bordspeilingslag

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.

Valg av speillag

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

(2) Relativt sett har kraftplanet en høy karakteristisk impedans, og det er en stor potensialforskjell med referansenivået, og høyfrekvent interferens på kraftplanet er relativt stor;

(3) Sett fra skjermingsperspektivet er grunnplanet generelt jordet og brukt som referansepunkt for referansenivået, og dets skjermingseffekt er langt bedre enn effektplanets;

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

Magnetisk fluks -kanselleringsprinsipp:

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. I en PCB forplantes fluxen alltid i overføringslinjen. Hvis rf -tilbakestrømningsbanen er parallell med den tilsvarende signalbanen, er fluksen på tilbakestrømningsbanen i motsatt retning av den på signalbanen, så blir de lagt over hverandre, og effekten av fluksavbrudd oppnås.

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

Slik bruker du høyre håndsregel for å forklare den magnetiske fluksavbrytende effekten når signallaget ligger ved siden av stratumet, forklares som følger:

(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.

Eksempel på seks -lags borddesign

1. For plater med seks lag er skjema 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.

2. Når kostnaden er høy, kan ordning 1 vedtas;

Analyse:

(1) Fordi signallaget er tilstøtende reflow -referanseplanet og S1 og S2 er tilstøtende til grunnplanet, har denne strukturen den beste magnetiske flux -opphevingseffekten;

(2) På grunn av den dårlige effekten for magnetisk fluksavbrytelse og høy effektplanimpedans fra kraftplanet til GND -planet gjennom S3 og S2;

(3) Foretrukket ledningslag S1 og S2, etterfulgt av S3 og S4.

3. For seks-lags plater, alternativ 4

Analyse:

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

4. Verste EMC -effekt, skjema,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.

Conklusjon

Spesifikke prinsipper for PCB -lagdesign:

(1) Det er et komplett jordplan (skjerm) under komponentoverflaten og sveiseoverflaten;

(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.