Évitez les problèmes électromagnétiques dans la conception des PCB (1)
1. Mettez le PCB à la terre
Un moyen important de réduire les interférences électromagnétiques est de concevoir le plan de masse des PCB. La première étape consiste à agrandir la surface au sol dans la zone totale de la carte de circuit imprimé, ce qui peut réduire les émissions, la diaphonie et le bruit. Une attention particulière doit être apportée lors de la connexion de chaque composant à un point ou un plan de masse. Ne pas le faire ne profitera pas de l'effet de neutralisation d'un plan de masse fiable. Une conception de PCB particulièrement complexe a plusieurs tensions stables. Idéalement, chaque tension de référence a son propre plan de masse. Cependant, s'il y a trop de couches au sol, cela augmentera le coût de fabrication du PCB et rendra le prix trop élevé. Le compromis est d'utiliser des plans de masse séparés à trois à cinq emplacements différents, chacun pouvant contenir plusieurs circuits imprimés recto à la terre en vente, substrat céramique OEM, plans PCB double face OEM. Cela contrôle non seulement le coût de fabrication de la carte de circuit imprimé, mais réduit également les EMI et EMC.
Si vous souhaitez minimiser la CEM, un système de mise à la terre à faible impédance est important. Dans un PCB multicouche, il est préférable d'avoir un plan de masse fiable au lieu d'un vol de cuivre ou d'un plan de masse dispersé car il a une faible impédance et fournit un chemin de courant. La durée de retour du signal au sol est également importante. Le temps nécessaire au signal pour se rendre à la source du signal et en revenir doit être égal, sinon un phénomène semblable à une antenne se produira, faisant de l'énergie rayonnée une partie de l'EMI. De même, les traces qui transportent le courant vers / depuis la source du signal doivent être aussi courtes que possible. Si les longueurs des chemins source et de retour ne sont pas égales, un rebond au sol se produira, ce qui provoquera également des interférences électromagnétiques. Les signaux entrant et sortant de la source de signal ne sont pas synchronisés dans le temps, ce qui provoquera des phénomènes de type antenne, qui rayonneront de l'énergie et provoqueront des interférences électromagnétiques.
2. Distinguer EMI
En raison des EMI différents, une bonne règle de conception CEM consiste à séparer les circuits analogiques et numériques. Les circuits analogiques à intensité élevée ou à courant élevé doivent être tenus à l'écart des traces à grande vitesse ou des signaux de commutation. Si possible, protégez-les avec un signal de masse. Sur un PCB multicouche, les traces analogiques doivent être acheminées sur un plan de masse, tandis que les traces de commutation ou les traces à grande vitesse doivent être acheminées sur un autre plan de masse. Par conséquent, les signaux ayant des caractéristiques différentes sont séparés.
Un filtre passe-bas peut parfois être utilisé pour éliminer le bruit haute fréquence couplé aux traces environnantes. Le filtre supprime le bruit et renvoie un courant stable. Il est important de séparer les plans de masse des signaux analogiques et numériques. En raison des caractéristiques uniques des circuits analogiques et numériques, il est important de les séparer. Les signaux numériques doivent avoir une mise à la terre numérique et les signaux analogiques doivent se terminer à la terre analogique. À des vitesses élevées, les signaux et les horloges doivent être aussi courts que possible et proches du plan de masse, car comme mentionné précédemment, le plan de sol maintient la diaphonie, le bruit et le rayonnement dans une plage gérable. Les signaux numériques doivent également être tenus à l'écart du plan de puissance. Si la distance est proche, du bruit ou une induction peuvent se produire, affaiblissant le signal.