- 16
- Nov
Које принципе треба поштовати у дизајну штампаних плоча?
И. Увод
Начини сузбијања сметњи на ПЦБ плоча су:
1. Смањите површину сигналне петље диференцијалног режима.
2. Смањите повратни шум високе фреквенције (филтрирање, изолација и усклађивање).
3. Смањите напон заједничког мода (дизајн уземљења). 47 принципа ЕМЦ дизајна ПЦБ-а велике брзине ИИ. Резиме принципа дизајна ПЦБ-а
Принцип 1: фреквенција ПЦБ такта прелази 5 МХз или је време пораста сигнала мање од 5 нс, генерално је потребно користити вишеслојни дизајн плоче.
Разлог: Подручје сигналне петље може се добро контролисати усвајањем вишеслојног дизајна плоче.
Принцип 2: За вишеслојне плоче, кључни слојеви ожичења (слојеви у којима се налазе сатне линије, магистрале, сигналне линије интерфејса, радио фреквенцијске линије, сигналне линије за ресетовање, сигналне линије за одабир чипа и различите линије контролних сигнала) треба да буду суседне до комплетне земаљске равни. Пожељно између две уземљене равни.
Разлог: Кључне сигналне линије су углавном јако зрачење или изузетно осетљиве сигналне линије. Ожичење близу уземљења може смањити подручје сигналне петље, смањити интензитет зрачења или побољшати способност против сметњи.
Принцип 3: За једнослојне плоче, обе стране кључних сигналних водова треба да буду покривене земљом.
Разлог: Кључни сигнал је прекривен земљом са обе стране, с једне стране може смањити површину сигналне петље, а са друге стране може спречити преслушавање између сигналне линије и других сигналних линија.
Принцип 4: За двослојну плочу, велику површину тла треба положити на раван пројекције кључне сигналне линије, или исто као и једнострана плоча.
Разлог: исти као да је кључни сигнал вишеслојне плоче близу уземљења.
Принцип 5: У вишеслојној плочи, раван напајања треба да се увуче за 5Х-20Х у односу на њену суседну уземљену раван (Х је растојање између извора напајања и уземљења).
Разлог: Удубљење напојне равни у односу на њену повратну уземљење може ефикасно потиснути проблем ивичног зрачења.
Принцип 6: Раван пројекције слоја ожичења треба да буде у области слоја равни преливања.
Разлог: Ако слој ожичења није у области пројекције слоја равни за прелијевање, то ће узроковати проблеме са ивичним зрачењем и повећати површину сигналне петље, што ће резултирати повећаним зрачењем диференцијалног мода.
Принцип 7: У вишеслојним плочама, не би требало да постоје сигналне линије веће од 50МХз на ГОРЊЕМ и ДОЊЕМ слоју једне плоче. Разлог: Најбоље је да прошетате високофреквентни сигнал између два равна слоја да бисте потиснули његово зрачење у свемир.
Принцип 8: За појединачне плоче са радним фреквенцијама на нивоу плоче већим од 50МХз, ако су други слој и претпоследњи слој слојеви ожичења, горњи и доњи слој треба да буду прекривени уземљеном бакарном фолијом.
Разлог: Најбоље је да прошетате високофреквентни сигнал између два равна слоја да бисте потиснули његово зрачење у свемир.
Принцип 9: У вишеслојној плочи, главна радна снага снаге (највише коришћена раван напајања) једне плоче треба да буде у непосредној близини њене земаљске равни.
Разлог: Суседна раван напајања и уземљена равнина могу ефикасно смањити подручје петље струјног кола.
Принцип 10: У једнослојној плочи, мора постојати жица за уземљење поред и паралелно са струјним трагом.
Разлог: смањите површину струјне петље напајања.
Принцип 11: У двослојној плочи, мора постојати жица за уземљење поред и паралелно са струјним трагом.
Разлог: смањите површину струјне петље напајања.
Принцип 12: У слојевитом дизајну, покушајте да избегнете суседне слојеве ожичења. Ако је неизбежно да су слојеви ожичења суседни један другом, размак између два слоја ожичења треба на одговарајући начин повећати, а размак између слоја ожичења и његовог сигналног кола треба смањити.
Разлог: Паралелни трагови сигнала на суседним слојевима ожичења могу изазвати преслушавање сигнала.
Принцип 13: Суседни равни слојеви треба да избегавају преклапање њихових равни пројекције.
Разлог: Када се пројекције преклапају, капацитивност спајања између слојева ће узроковати да се шум између слојева споји један са другим.
Принцип 14: Када дизајнирате распоред ПЦБ-а, у потпуности поштујте принцип дизајна постављања у праву линију дуж правца тока сигнала и покушајте да избегнете петље напред-назад.
Разлог: Избегавајте директно спајање сигнала и утичете на квалитет сигнала.
Принцип 15: Када је више модулских кола постављено на исту штампану плочу, дигитална кола и аналогна кола, као и кола велике и мале брзине треба да буду постављена одвојено.
Разлог: Избегавајте међусобне сметње између дигиталних кола, аналогних кола, кола велике брзине и кола мале брзине.
Принцип 16: Када су кола велике, средње и мале брзине на плочи у исто време, пратите кола велике и средње брзине и држите се даље од интерфејса.
Разлог: Избегавајте зрачење високофреквентног шума кола ка споља кроз интерфејс.
Принцип 17: Кондензатори за складиштење енергије и високофреквентне филтере треба да буду постављени у близини струјних кола или уређаја са великим променама струје (као што су модули за напајање: улазни и излазни терминали, вентилатори и релеји).
Разлог: Постојање кондензатора за складиштење енергије може смањити површину петље великих струјних петљи.
Принцип 18: Филтерско коло улазног порта за напајање штампане плоче треба да буде постављено близу интерфејса. Разлог: да спречите да се линија која је филтрирана поново повеже.
Принцип 19: На ПЦБ-у, компоненте за филтрирање, заштиту и изолацију кола интерфејса треба да буду постављене близу интерфејса.
Разлог: Може ефикасно постићи ефекте заштите, филтрирања и изолације.
Принцип 20: Ако на интерфејсу постоје и филтер и заштитно коло, треба се придржавати принципа прво заштите, а затим филтрирања.
Разлог: Заштитно коло се користи за сузбијање спољашњег пренапона и прекомерне струје. Ако се заштитни круг постави иза круга филтера, коло филтера ће бити оштећено пренапоном и прекомерном струјом.