I. Wstęp

Sposoby tłumienia zakłóceń na PCB należą:

1. Zmniejsz obszar pętli sygnału trybu różnicowego.

2. Zmniejsz powrotny szum o wysokiej częstotliwości (filtrowanie, izolacja i dopasowanie).

3. Zmniejsz napięcie w trybie wspólnym (konstrukcja uziemienia). 47 zasad projektowania szybkich PCB EMC II. Podsumowanie zasad projektowania PCB

Zasada 1: częstotliwość zegara PCB przekracza 5 MHZ lub czas narastania sygnału jest krótszy niż 5 ns, na ogół należy użyć wielowarstwowej konstrukcji płytki.

Powód: obszar pętli sygnału można dobrze kontrolować, stosując wielowarstwową konstrukcję płytki.

Zasada 2: W przypadku płyt wielowarstwowych kluczowe warstwy okablowania (warstwy, w których znajdują się linie zegara, magistrale, linie sygnału interfejsu, linie częstotliwości radiowej, linie sygnału resetowania, linie sygnału wyboru chipa i różne linie sygnału sterującego) powinny przylegać do siebie do kompletnej płaszczyzny uziemienia. Najlepiej między dwiema płaszczyznami uziemienia.

Powód: Kluczowymi liniami sygnałowymi są na ogół linie o silnym promieniowaniu lub niezwykle czułe. Okablowanie blisko płaszczyzny uziemienia może zmniejszyć obszar pętli sygnału, zmniejszyć intensywność promieniowania lub poprawić zdolność przeciwzakłóceniową.

Zasada 3: W przypadku tablic jednowarstwowych obie strony kluczowych linii sygnałowych powinny być pokryte ziemią.

Powód: Kluczowy sygnał jest pokryty obustronnie masą, z jednej strony może to zmniejszyć obszar pętli sygnałowej, a z drugiej strony może zapobiec przesłuchom między linią sygnałową a innymi liniami sygnałowymi.

Zasada 4: W przypadku tablicy dwuwarstwowej należy ułożyć dużą powierzchnię podłoża na płaszczyźnie rzutu linii sygnałowej klucza lub taką samą jak tablica jednostronna.

Powód: tak samo, jak kluczowy sygnał płyty wielowarstwowej jest blisko płaszczyzny uziemienia.

Zasada 5: W płytce wielowarstwowej płaszczyzna zasilania powinna być cofnięta o 5H-20H w stosunku do sąsiedniej płaszczyzny uziemienia (H to odległość między zasilaczem a płaszczyzną uziemienia).

Powód: wcięcie płaszczyzny zasilania w stosunku do płaszczyzny uziemienia powrotnego może skutecznie tłumić problem promieniowania krawędziowego.

Zasada 6: Płaszczyzna rzutu warstwy okablowania powinna znajdować się w obszarze warstwy płaszczyzny rozpływu.

Powód: Jeśli warstwa okablowania nie znajduje się w obszarze projekcji warstwy płaszczyzny rozpływu, spowoduje to problemy z promieniowaniem krawędzi i zwiększy obszar pętli sygnału, co spowoduje zwiększone promieniowanie trybu różnicowego.

Zasada 7: W płytkach wielowarstwowych nie powinno być linii sygnałowych większych niż 50 MHz na górnej i dolnej warstwie pojedynczej płytki. Powód: najlepiej jest przenosić sygnał o wysokiej częstotliwości między dwiema warstwami płaszczyzn, aby stłumić jego promieniowanie w przestrzeni.

Zasada 8: W przypadku pojedynczych płyt z częstotliwościami roboczymi na poziomie płyty większymi niż 50 MHz, jeśli druga warstwa i przedostatnia warstwa są warstwami okablowania, warstwy Top i Boottom powinny być pokryte uziemioną folią miedzianą.

Powód: najlepiej jest przenosić sygnał o wysokiej częstotliwości między dwiema warstwami płaszczyzn, aby stłumić jego promieniowanie w przestrzeni.

Principle 9: In a multilayer board, the main working power plane (the most widely used power plane) of the single board should be in close proximity to its ground plane.

Powód: sąsiednia płaszczyzna zasilania i płaszczyzna uziemienia mogą skutecznie zmniejszyć obszar pętli obwodu zasilania.

Zasada 10: W płytce jednowarstwowej przewód uziemiający musi znajdować się obok i równolegle do ścieżki zasilania.

Powód: zmniejsz obszar pętli prądowej zasilania.

Zasada 11: W płytce dwuwarstwowej przewód uziemiający musi znajdować się obok i równolegle do ścieżki zasilania.

Powód: zmniejsz obszar pętli prądowej zasilania.

Zasada 12: W projekcie warstwowym staraj się unikać sąsiednich warstw przewodów. Jeśli nie da się uniknąć, aby warstwy przewodów sąsiadowały ze sobą, odstęp między warstwami przewodów powinien zostać odpowiednio zwiększony, a odstęp między warstwą przewodów a jej obwodem sygnałowym powinien zostać zmniejszony.

Przyczyna: równoległe ścieżki sygnału na sąsiednich warstwach przewodów mogą powodować przesłuchy sygnału.

Zasada 13: Przylegające warstwy płaszczyzn powinny unikać nakładania się ich płaszczyzn rzutowania.

Powód: Gdy występy zachodzą na siebie, pojemność sprzęgająca między warstwami spowoduje, że hałas między warstwami będzie się łączyć ze sobą.

Zasada 14: Podczas projektowania układu PCB należy w pełni przestrzegać zasady projektowania umieszczania w linii prostej wzdłuż kierunku przepływu sygnału i starać się unikać zapętlania się tam iz powrotem.

Powód: Unikaj bezpośredniego sprzężenia sygnału i wpływaj na jakość sygnału.

Zasada 15: Gdy wiele obwodów modułu jest umieszczonych na tej samej płytce drukowanej, obwody cyfrowe i obwody analogowe oraz obwody wysokiej i niskiej prędkości powinny być ułożone oddzielnie.

Powód: Unikaj wzajemnych zakłóceń między obwodami cyfrowymi, analogowymi, szybkimi i wolnoobrotowymi.

Zasada 16: Gdy na płytce drukowanej znajdują się jednocześnie obwody wysokiej, średniej i niskiej prędkości, podążaj za obwodami wysokiej i średniej prędkości i trzymaj się z dala od interfejsu.

Powód: Unikaj emitowania zakłóceń o wysokiej częstotliwości na zewnątrz przez interfejs.

Zasada 17: Kondensatory do magazynowania energii i filtry wysokiej częstotliwości powinny być umieszczane w pobliżu obwodów jednostki lub urządzeń o dużych zmianach prądu (takich jak moduły zasilania: zaciski wejściowe i wyjściowe, wentylatory i przekaźniki).

Powód: Istnienie kondensatorów magazynujących energię może zmniejszyć obszar pętli dużych pętli prądowych.

Zasada 18: Obwód filtra portu wejściowego zasilania płytki drukowanej powinien być umieszczony blisko interfejsu. Powód: aby zapobiec ponownemu połączeniu odfiltrowanej linii.

Zasada 19: Na płytce drukowanej elementy filtrujące, zabezpieczające i izolujące obwodu interfejsu powinny być umieszczone blisko interfejsu.

Powód: może skutecznie osiągnąć efekty ochrony, filtrowania i izolacji.

Zasada 20: Jeśli na interfejsie znajduje się zarówno filtr, jak i obwód ochronny, należy przestrzegać zasady najpierw ochrony, a następnie filtrowania.

Powód: obwód ochronny służy do tłumienia zewnętrznego przepięcia i przetężenia. Jeśli obwód ochronny zostanie umieszczony za obwodem filtra, obwód filtra zostanie uszkodzony przez przepięcie i przetężenie.