Návrh desky plošných spojů a elektromagnetická kompatibilita mají takový velký vztah?

V procesu návrhu vysokorychlostních desek s plošnými spoji je konstrukce elektromagnetické kompatibility důležitým a obtížným bodem. Tato práce pojednává o tom, jak snížit šíři šíření zdroje vazby a snížit elektromagnetické rušení způsobené vodivou vazbou a vazbou záření a zlepšit elektromagnetickou kompatibilitu z hlediska návrhu vrstvy a uspořádání vrstvy.

1. Úvod

Design elektromagnetické kompatibility způsobuje mnoho problémů se spolehlivostí a stabilitou elektronických produktů. Mezi běžné problémy patří zkreslení signálu, nadměrný šum signálu, nestabilní signály během práce, systém je náchylný k selhání, systém je náchylný k rušení prostředí a špatná schopnost rušení. Návrh elektromagnetické kompatibility je poměrně složitá technologie se znalostmi od návrhu po elektromagnetickou. Tento článek pojednává o některých empirických technikách, pokud jde o návrh vrstev a rozvržení vrstev, aby poskytl nějaké reference pro elektronické inženýry.

2. Konfigurace vrstev

Vrstvy desky PCB obsahují hlavně vrstvu výkonu, zemní vrstvu a signálovou vrstvu a počet vrstev je součtem počtu každé vrstvy. V procesu návrhu je prvním krokem koordinace a klasifikace všech zdrojů a důvodů a různých signálů a nasazení a návrh na základě klasifikace. Obecně platí, že různé napájecí zdroje by měly být rozděleny do různých vrstev a různé pozemky by také měly mít odpovídající půdorysné roviny. Různé speciální signály, jako jsou hodinové vysokofrekvenční a kmitočtové signály, musí být navrženy samostatně a je třeba přidat zemní rovinu, aby se speciální signály stočily, aby se zlepšila elektromagnetická kompatibilita. Pokud je jedním z faktorů, které je třeba vzít v úvahu, také náklady, musí být během procesu návrhu nalezena rovnováha mezi elektromagnetickou kompatibilitou a náklady systému.

Vícevrstvá deska napájecího modulu výrobce Čína

Prvním hlediskem při návrhu výkonové roviny je typ a počet napájecích zdrojů. Pokud existuje pouze jeden zdroj napájení, můžete zvážit jednu vrstvu napájení. V případě vysokých požadavků na energii může existovat také více výkonových vrstev pro napájení zařízení různých vrstev. Pokud existuje více zdrojů napájení, můžete zvážit navržení více vrstev napájení nebo můžete rozdělit různé zdroje napájení na stejnou vrstvu energie. Předpokladem rozdělení je to, že mezi zdroji energie není žádný kříž. Pokud existuje kříž, musí být navrženo více vrstev napájení.

Návrh počtu signálních vrstev by měl zohledňovat vlastnosti všech signálů. Vrstvení speciálních signálů a stínění jsou problémy, které je třeba posuzovat omezeným způsobem. Obecně se návrhový software používá pro návrh a poté se upravuje podle konkrétních podrobností. Hustota signálu a integrita speciálních signálů musí být problémem, který je třeba při návrhu vrstvy zohlednit. Pro zvláštní informace musí být vrstva pozemní roviny v případě potřeby navržena jako ochranná vrstva.

Za normálních okolností, pokud se nejedná o čistě náklady, se nedoporučuje navrhovat jednoduché nebo dvojité panely. Přestože jednoduchý panel a dvojitý panel mají jednoduché zpracování a nízké náklady, ale v případě vysoké hustoty signálu a složité struktury signálu, jako jsou vysokorychlostní digitální obvody nebo analogově-digitální hybridní obvody, protože jednotný panel nemá speciální referenční zemní vrstva, smyčka Oblast se zvětšuje a záření se zvyšuje. Kvůli nedostatečnému účinnému stínění je snížena také schopnost systému zasahovat do rušení.

3. Návrh rozvržení vrstvy DPS

Po určení signálů a vrstev musí být rozvržení každé vrstvy také vědecky navrženo. Návrh rozvržení střední vrstvy konstrukce desky plošných spojů se řídí následujícími zásadami:

(1) Výkonová rovina sousedí s odpovídající pozemní rovinou. Účelem tohoto návrhu je vytvořit kondenzátor kondenzace a pracovat s rozpojovacím kondenzátorem na desce PCB pro snížení impedance energetické roviny a získání širšího filtračního účinku.

(2) Výběr referenční vrstvy je velmi důležitý. Teoreticky lze jako referenční vrstvu použít jak výkonovou vrstvu, tak i základní rovinu, ale základní rovina může být obecně uzemněna, takže stínící efekt je mnohem lepší než výkonová vrstva, takže obecně je výhodná základní rovina. Jako referenční rovina.

(3) Klíčové signály dvou sousedních vrstev nemohou projít přepážkou. Jinak bude vytvořena větší signální smyčka, což povede k silnějšímu záření a vazbě.

(4) Pro zachování celistvosti základní roviny není možné směrovat po základní rovině. Pokud je hustota signálu příliš vysoká, můžete zvážit směrování na okraji výkonové vrstvy.

(5) Navrhněte zemní vrstvu pod klíčovými signály, jako jsou vysokorychlostní signály, pilotní signály a vysokofrekvenční signály, aby cesta signálové smyčky byla nejkratší a záření bylo minimální.

(6) Při navrhování vysokorychlostních obvodů je třeba zvážit, jak se vypořádat s vyzařováním napájecího zdroje a rušením celého systému. Obecně by oblast energetické roviny měla být menší než plocha pozemní roviny, aby pozemní rovina mohla chránit napájecí zdroj. Obecně platí, že výkonová rovina musí být odsazena dvakrát silnější než základní rovina. Má-li být sníženo odsazení výkonové vrstvy, měla by být tloušťka média co možná nejmenší.

Dodavatelé vícevrstvých DPS pro zlaté prsty

Obecné zásady, které je třeba dodržovat při návrhu rozvržení vícevrstvých desek s plošnými spoji:

(1) Rovina výkonové roviny by měla být v blízkosti základní roviny a měla by být navržena pod základní rovinou.

(2) Kabelová vrstva by měla být navržena vedle celé kovové roviny.

(3) Digitální signál a analogový signál musí mít izolovanou konstrukci. Nejprve je třeba se vyhnout digitálnímu a analogovému signálu na stejné vrstvě. Pokud tomu nelze zabránit, může být analogový signál a digitální signál směrován v regionech a oblast analogového signálu může být štěrbinová. Izolované od oblasti digitálního signálu. Totéž platí pro analogové a digitální napájení. Zejména digitální napájení, záření je velmi velké, musí být izolované a stíněné.

(4) Vytištěné čáry ve střední vrstvě tvoří rovinný vlnovod a v povrchové vrstvě je vytvořena čára mikropásků. Charakteristiky přenosu těchto dvou jsou odlišné.

(5) Hodinové obvody a vysokofrekvenční obvody jsou hlavními zdroji rušení a záření a musí být uspořádány odděleně a od citlivých obvodů.

(6) bludné proudy a vysokofrekvenční vyzařované proudy obsažené v různých vrstvách jsou různé. Při zapojení nelze s nimi zacházet stejně.

4. Závěr

Díky konstrukci počtu vrstev a rozvržení vrstev lze výrazně zlepšit elektromagnetickou kompatibilitu desky PCB. Návrh vrstvy by měl brát v úvahu zejména výkonovou vrstvu a zemní vrstvu, vysokofrekvenční signály, speciální signály a citlivé signály. Uspořádání vrstvy by mělo brát v úvahu zejména rozvržení různých vazeb, zemních a elektrických vedení, rozvržení hodin a vysokorychlostních signálů, analogových signálů a digitálních informací.