I. การแนะนำ

วิธีระงับการรบกวนบน PCB บอร์ด คือ:

1. ลดพื้นที่ของลูปสัญญาณโหมดดิฟเฟอเรนเชียล

2. ลดการส่งกลับความถี่สูง (การกรอง การแยก และการจับคู่)

3. ลดแรงดันไฟโหมดทั่วไป (การออกแบบกราวด์) 47 หลักการของการออกแบบ PCB EMC ความเร็วสูง II สรุปหลักการออกแบบ PCB

หลักการที่ 1: ความถี่สัญญาณนาฬิกา PCB เกิน 5MHZ หรือเวลาเพิ่มสัญญาณน้อยกว่า 5ns โดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้การออกแบบบอร์ดหลายชั้น

เหตุผล: พื้นที่ของลูปสัญญาณสามารถควบคุมได้ดีโดยใช้การออกแบบบอร์ดหลายชั้น

หลักการที่ 2: สำหรับแผงแบบหลายชั้น ควรวางเลเยอร์การเดินสายหลัก (ชั้นที่เส้นนาฬิกา รถโดยสาร สายสัญญาณอินเทอร์เฟซ สายความถี่วิทยุ สายสัญญาณรีเซ็ต สายสัญญาณการเลือกชิป และสายสัญญาณควบคุมต่างๆ) ควรอยู่ติดกัน สู่ระนาบพื้นดินที่สมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างระนาบพื้นสองระนาบ

เหตุผล: โดยทั่วไปแล้วเส้นสัญญาณหลักจะเป็นการแผ่รังสีที่รุนแรงหรือสายสัญญาณที่มีความละเอียดอ่อนอย่างยิ่ง การเดินสายไฟใกล้กับระนาบพื้นสามารถลดพื้นที่วงสัญญาณ ลดความเข้มของรังสี หรือปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวน

หลักการที่ 3: สำหรับแผงชั้นเดียว สายสัญญาณหลักทั้งสองข้างควรปูด้วยกราวด์

เหตุผล: สัญญาณหลักถูกปกคลุมด้วยกราวด์ทั้งสองด้าน ด้านหนึ่ง สามารถลดพื้นที่ของลูปสัญญาณ และในอีกด้านหนึ่ง สามารถป้องกัน crosstalk ระหว่างสายสัญญาณกับสายสัญญาณอื่นๆ

หลักการที่ 4: สำหรับกระดานสองชั้น ควรวางพื้นที่ขนาดใหญ่บนระนาบการฉายภาพของสายสัญญาณหลัก หรือเหมือนกับกระดานด้านเดียว

เหตุผล: เช่นเดียวกับที่สัญญาณหลักของกระดานหลายชั้นอยู่ใกล้กับระนาบพื้น

หลักการที่ 5: ในบอร์ดแบบหลายชั้น เครื่องบินกำลังควรจะหดกลับโดย 5H-20H สัมพันธ์กับระนาบพื้นที่อยู่ติดกัน (H คือระยะห่างระหว่างแหล่งจ่ายไฟกับระนาบพื้น)

เหตุผล: การเยื้องของระนาบกำลังที่สัมพันธ์กับระนาบกราวด์กลับสามารถระงับปัญหาการแผ่รังสีที่ขอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หลักการที่ 6: ระนาบการฉายภาพของชั้นสายไฟควรอยู่ในพื้นที่ของชั้นระนาบการรีโฟลว์

เหตุผล: หากชั้นสายไฟไม่อยู่ในพื้นที่ฉายภาพของชั้นระนาบรีโฟลว์ จะทำให้เกิดปัญหาการแผ่รังสีที่ขอบและเพิ่มพื้นที่ลูปสัญญาณ ส่งผลให้มีการแผ่รังสีโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเพิ่มขึ้น

หลักการที่ 7: ในบอร์ดหลายชั้น ไม่ควรมีเส้นสัญญาณขนาดใหญ่กว่า 50MHZ บนชั้น TOP และ BOTTOM ของบอร์ดเดี่ยว เหตุผล: เป็นการดีที่สุดที่จะเดินสัญญาณความถี่สูงระหว่างชั้นระนาบสองชั้นเพื่อยับยั้งการแผ่รังสีของมันสู่อวกาศ

หลักการที่ 8: สำหรับบอร์ดเดี่ยวที่มีความถี่การทำงานระดับบอร์ดมากกว่า 50MHz หากชั้นที่สองและชั้นสุดท้ายเป็นชั้นเดินสายไฟ ชั้นบนและชั้นล่างควรปิดด้วยฟอยล์ทองแดงที่ต่อลงดิน

เหตุผล: เป็นการดีที่สุดที่จะเดินสัญญาณความถี่สูงระหว่างชั้นระนาบสองชั้นเพื่อยับยั้งการแผ่รังสีของมันสู่อวกาศ

หลักการที่ 9: ในบอร์ดแบบหลายชั้น ระนาบกำลังงานหลัก (ระนาบกำลังที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย) ของบอร์ดเดี่ยวควรอยู่ใกล้กับระนาบพื้น

เหตุผล: ระนาบกำลังและระนาบพื้นที่อยู่ติดกันสามารถลดพื้นที่ลูปของวงจรไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หลักการที่ 10: ในบอร์ดแบบชั้นเดียว จะต้องมีสายกราวด์อยู่ติดกันและขนานกับกระแสไฟ

เหตุผล: ลดพื้นที่ของวงจรกระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟ

หลักการที่ 11: ในบอร์ดแบบสองชั้น จะต้องมีสายกราวด์อยู่ติดกันและขนานกับกระแสไฟ

เหตุผล: ลดพื้นที่ของวงจรกระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟ

หลักการที่ 12: ในการออกแบบเลเยอร์ พยายามหลีกเลี่ยงชั้นสายไฟที่อยู่ติดกัน หากหลีกเลี่ยงไม่ได้ว่าชั้นสายไฟอยู่ติดกัน ระยะห่างระหว่างชั้นระหว่างชั้นสายไฟทั้งสองควรเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม และลดระยะห่างระหว่างชั้นระหว่างชั้นสายไฟกับวงจรสัญญาณ

เหตุผล: ร่องรอยของสัญญาณขนานบนชั้นสายไฟที่อยู่ติดกันอาจทำให้เกิดสัญญาณครอสทอล์คได้

หลักการที่ 13: ชั้นระนาบที่อยู่ติดกันควรหลีกเลี่ยงการทับซ้อนกันของระนาบการฉายภาพ

เหตุผล: เมื่อการฉายภาพเหลื่อมกัน ความจุของคัปปลิ้งระหว่างเลเยอร์จะทำให้สัญญาณรบกวนระหว่างเลเยอร์จับคู่กัน

หลักการที่ 14: เมื่อออกแบบเลย์เอาต์ PCB ให้ปฏิบัติตามหลักการออกแบบของการวางเป็นเส้นตรงตามทิศทางการไหลของสัญญาณอย่างเต็มที่ และพยายามหลีกเลี่ยงการวนซ้ำไปมา

เหตุผล: หลีกเลี่ยงการต่อสัญญาณโดยตรงและส่งผลต่อคุณภาพสัญญาณ

หลักการที่ 15: เมื่อมีการวางวงจรหลายโมดูลบน PCB เดียวกัน วงจรดิจิตอลและวงจรแอนะล็อก และวงจรความเร็วสูงและความเร็วต่ำควรแยกกัน

เหตุผล: หลีกเลี่ยงการรบกวนซึ่งกันและกันระหว่างวงจรดิจิตอล วงจรแอนะล็อก วงจรความเร็วสูง และวงจรความเร็วต่ำ

หลักการที่ 16: เมื่อมีวงจรความเร็วสูง ปานกลาง และความเร็วต่ำบนแผงวงจรพร้อมกัน ให้ปฏิบัติตามวงจรความเร็วสูงและความเร็วปานกลาง และอยู่ห่างจากอินเทอร์เฟซ

เหตุผล: หลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนวงจรความถี่สูงจากการแผ่ออกสู่ภายนอกผ่านอินเทอร์เฟซ

หลักการที่ 17: การจัดเก็บพลังงานและตัวเก็บประจุตัวกรองความถี่สูงควรวางไว้ใกล้กับวงจรยูนิตหรืออุปกรณ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงกระแสขนาดใหญ่ (เช่น โมดูลแหล่งจ่ายไฟ: ขั้วอินพุตและเอาต์พุต พัดลม และรีเลย์)

เหตุผล: การมีอยู่ของตัวเก็บประจุเก็บพลังงานสามารถลดพื้นที่ลูปของลูปกระแสขนาดใหญ่ได้

หลักการที่ 18: ควรวางวงจรกรองของพอร์ตอินพุตกำลังของแผงวงจรไว้ใกล้กับอินเทอร์เฟซ เหตุผล: เพื่อป้องกันไม่ให้สายที่กรองแล้วมาต่อกันอีก

หลักการที่ 19: บน PCB ควรวางส่วนประกอบการกรอง การป้องกัน และการแยกของวงจรอินเทอร์เฟซไว้ใกล้กับอินเทอร์เฟซ

เหตุผล: สามารถบรรลุผลของการป้องกัน การกรอง และการแยกอย่างมีประสิทธิภาพ

หลักการที่ 20: หากมีทั้งตัวกรองและวงจรป้องกันที่อินเทอร์เฟซ หลักการของการป้องกันครั้งแรกแล้วกรองควรปฏิบัติตาม

เหตุผล: วงจรป้องกันใช้เพื่อระงับแรงดันไฟเกินภายนอกและกระแสไฟเกิน หากวางวงจรป้องกันไว้หลังวงจรกรอง วงจรกรองจะเสียหายจากแรงดันไฟเกินและกระแสไฟเกิน