I Tthe EMC design av PCB, det första bekymret är lagerinställningen; Skivorna på brädet består av strömförsörjning, markskikt och signalskikt. I EMC -design av produkter, förutom val av komponenter och kretsdesign, är bra PCB -design också en mycket viktig faktor.

Nyckeln till EMC -designen av kretskort är att minimera återflödesområdet och få återflödesbanan att flöda i den riktning vi konstruerade. Lagerdesignen är grunden för PCB, hur gör man ett bra jobb med PCB -lagerdesign för att göra EMC -effekten av PCB optimal?

I. Designidéer för PCB -lager

Kärnan i PCB -laminerad EMC -planering och design är att rimligen planera signalåterflödesväg för att minimera bakflödesområdet för signalen från kortspegelskiktet för att eliminera eller minimera magnetiskt flöde.

Spegelskikt med en bräda

Spegelskiktet är ett komplett skikt av kopparbelagt planskikt (strömförsörjningsskikt, jordningsskikt) intill signalskiktet inuti kretskortet. Huvudfunktionerna är följande:

(1) Minska återflödesbrus: spegelskiktet kan ge en låg impedansväg för signallagrets återflöde, särskilt när det finns ett stort strömflöde i kraftfördelningssystemet, är spegelskiktets roll mer uppenbar.

(2) EMI -reduktion: förekomsten av spegelskiktet minskar området för den slutna slingan som bildas av signalen och återflödet och reducerar EMI;

(3) minska överhörning: hjälp att kontrollera överhörningsproblemet mellan signalledningar i höghastighets digital krets, ändra höjden på signallinjen från spegelskiktet, du kan styra överhörningen mellan signalledningarna, ju mindre höjd, desto mindre överhörningen;

(4) Impedansstyrning för att förhindra signalreflektion.

Val av spegelskikt

(1) Både strömförsörjningen och jordplanet kan användas som referensplan och ha en viss avskärmningseffekt på den interna ledningen;

(2) Relativt sett har kraftplanet en hög karakteristisk impedans, och det finns en stor potentialskillnad med referensnivån, och högfrekvensinterferensen på kraftplanet är relativt stor;

(3) Ur avskärmningens perspektiv är jordplanet generellt jordat och används som referenspunkt för referensnivån, och dess avskärmningseffekt är mycket bättre än effektplanets;

(4) När du väljer referensplanet bör markplanet vara att föredra, och kraftplanet ska väljas andra

Två principer för avbrott av magnetflöde

Enligt Maxwells ekvationer överförs all elektrisk och magnetisk verkan mellan separata laddade kroppar eller strömmar genom mellanområdet mellan dem, oavsett om det är ett vakuum eller fast material. I ett kretskort sprids flödet alltid i överföringsledningen. Om rf -återflödesvägen är parallell med motsvarande signalväg, är flödet på återflödesbanan i motsatt riktning mot den på signalvägen, då överlagras de på varandra och effekten av flödesavbrytande erhålls.

Typen av magnetflödesavbrott

Kärnan i flödesavbrott är kontrollen av signalens återflödesväg, som visas i följande diagram:

Högerregeln förklarar den magnetiska flödesreduceringseffekten

Hur man använder högerregeln för att förklara den magnetiska flödesreduceringseffekten när signallagret ligger intill skiktet förklaras enligt följande:

(1) När en ström strömmar genom tråden genereras ett magnetfält runt tråden, och magnetfältets riktning bestäms av högerregeln.

(2) när det finns två nära varandra och parallellt med tråden, som visas i figuren nedan, ska en av ledarna för elektricitet rinna ut, den andra en elektricitetsledare att flöda om den elektriska strömmen strömmar genom tråd är ström och dess returströmsignal, då är de två motsatta strömriktningarna lika, så deras magnetfält är lika, men riktningen är motsatt,Så de avbryter varandra.

Fem, sex kortdesignexempel

För sex lager föredras plan 3

Analys:

(1) Eftersom signalskiktet ligger intill återflödesreferensplanet och S1, S2 och S3 ligger intill markplanet, uppnås den bästa magnetiska flödesreduceringseffekten. Därför är S2 det föredragna routingsskiktet, följt av S3 och S1.

(2) Kraftplanet ligger intill GND -planet, avståndet mellan planen är mycket litet och det har den bästa magnetiska flödesreduceringseffekten och lågeffektplanets impedans.

(3) Huvudströmförsörjningen och dess motsvarande golvduk finns i lager 4 och 5. När skikttjockleken är inställd bör avståndet mellan S2-P ökas och avståndet mellan P-G2 bör minskas (avståndet mellan skiktet G1-S2 bör reduceras på motsvarande sätt) för att minska effektplanets impedans och strömförsörjningens påverkan på S2.

För sex lager, alternativ 4

Analys:

Schema 4 är mer lämpligt än schema 3 för lokala, ringa antal signalkrav, vilket kan ge ett utmärkt ledningsskikt S2.

Värsta EMC -effekt, plan 2

Analys: I denna struktur ligger S1 och S2 intill varandra, S3 och S4 ligger intill varandra, och S3 och S4 ligger inte intill markplanet, så den magnetiska flödesreduceringseffekten är dålig.

slutsats

Specifika principer för PCB -lagerdesign:

(1) Det finns ett komplett markplan (skärm) under komponentytan och svetsytan;

(2) Försök att undvika direkt intill två signallager;

(3) Alla signalskikt ligger så långt som möjligt intill markplanet;

(4) Ledningsskikt med hög frekvens, hög hastighet, klocka och andra nyckelsignaler bör ha ett intilliggande markplan.