Vyvarujte se elektromagnetických problémů při návrhu DPS (1)
1. Uzemněte desku plošných spojů
Důležitým způsobem, jak snížit EMI, je navrhnout základní rovinu PCB. Prvním krokem je udělat co největší plochu země v celkové ploše desky plošných spojů, což může snížit emise, přeslechy a hluk. Zvláštní pozornost je třeba věnovat při připojení každé součásti k uzemňovacímu bodu nebo zemní rovině. Pokud tak neučiníte, nevyužije se neutralizační účinek spolehlivé pozemní roviny. Obzvláště složitá konstrukce desky plošných spojů má několik stabilních napětí. V ideálním případě má každé referenční napětí vlastní zemní plochu. Pokud je však příliš mnoho přízemních vrstev, zvýší se tím výrobní náklady na desku plošných spojů a cena bude příliš vysoká. Kompromisem je použití samostatných pozemních letadel na třech až pěti různých místech, z nichž každé může obsahovat více pozemních jednostranných plošných spojů na prodej, OEM keramický substrát, OEM oboustranných plošných spojů. To nejen řídí výrobní náklady na desku s plošnými spoji, ale také snižuje EMI a EMC.
Pokud chcete minimalizovat EMC, je důležité uzemňovací systém s nízkou impedancí. Ve vícevrstvé desce plošných spojů je nejlepší mít spolehlivou zemní rovinu namísto měděné nebo rozptýlené zemní roviny, protože má nízkou impedanci a poskytuje proudovou cestu. . Důležitá je také doba návratu signálu na zem. Čas na to, aby signál dorazil do a ze zdroje signálu, musí být stejný, jinak dojde k anténnímu jevu, díky kterému je vyzařovaná energie součástí EMI. Obdobně by stopy, které přenášejí proud do / ze zdroje signálu, měly být co nejkratší. Pokud nejsou délky zdrojové a zpáteční cesty stejné, dojde k zemnímu odskoku, což také způsobí EMI. Signály vstupující a opouštějící zdroj signálu nejsou časově synchronizovány, což způsobuje anténní jevy, které vyzařují energii a způsobují EMI.
2. Rozlište EMI
Z důvodu odlišného EMI je dobrým pravidlem návrhu EMC oddělení analogových a digitálních obvodů. Analogové obvody s vysokým proudem nebo vysokým proudem by se neměly udržovat mimo vysokorychlostní stopy nebo spínací signály. Pokud je to možné, chraňte je zemním signálem. Na vícevrstvé desce plošných spojů by měly být analogové stopy směrovány na jedné pozemní rovině, zatímco trasování spínačů nebo vysokorychlostní stopy by měly být směrovány na další pozemní rovinu. Proto jsou signály s různými charakteristikami odděleny.
Pro odstranění vysokofrekvenčního šumu spojeného s okolními stopami lze někdy použít dolní propust. Filtr potlačuje šum a vrací stabilní proud. Je důležité oddělit pozemní roviny pro analogové a digitální signály. Vzhledem k jedinečným vlastnostem analogových a digitálních obvodů je důležité je oddělit. Digitální signály by měly mít digitální zem a analogové signály by měly končit na analogové zemi. Při návrhu digitálních obvodů věnují zkušení inženýři v oblasti návrhu a návrhu plošných spojů zvláštní pozornost vysokorychlostním signálům a hodinám. Při vysokých rychlostech by signály a hodiny měly být co nejkratší a nejblíže k pozemní rovině, protože jak bylo uvedeno výše, pozemní rovina udržuje přeslechy, hluk a záření v zvládnutelném rozsahu. Digitální signály by také neměly být umístěny mimo výkonovou rovinu. Pokud je vzdálenost blízko, může dojít k šumu nebo indukci, což oslabí signál.