25 принципов проектирования помехоподавляющих плат
Принцип 1: На «чистой земле» нельзя размещать никакие другие устройства, кроме фильтрующих и защитных устройств.
Причина: цель конструкции «чистого заземления» состоит в том, чтобы обеспечить минимальное излучение интерфейса, а «чистое заземление» легко связано с внешними помехами, поэтому на «чистом заземлении» не должно быть никаких других не связанных цепей и устройств. ,
Принцип 2: Кристаллы, кварцевые генераторы, реле, импульсные источники питания и другие устройства с сильным излучением должны находиться на расстоянии не менее 1000 миль от разъема одноплатного интерфейса.
Причина: эти устройства будут напрямую излучать внешние помехи или отводить ток на исходящем кабеле для излучения наружу.
Принцип 3: Чувствительные схемы или устройства (такие как схемы сброса, сторожевые схемы и т. Д.) Находятся на расстоянии не менее 1000 милей от каждого края платы, особенно от боковых краев интерфейса платы.
Причина: аналогично интерфейсу платы, это место, которое, скорее всего, будет связано с внешними помехами (такими как статическое электричество), а чувствительные цепи, такие как схема сброса и схема сторожевого таймера, могут вызвать сбои в работе системы.
Принцип 4: Фильтрующие конденсаторы для IC-фильтрации должны быть расположены как можно ближе к контактам питания микросхемы.
Причина: чем ближе конденсатор к выводу, тем меньше площадь высокочастотной петли и, следовательно, меньше излучение.
Принцип 5: Последовательный согласующий резистор в начале должен быть расположен близко к его выходному сигналу.
Причина: Назначение резистора последовательного согласования в начале состоит в том, чтобы добавить выходное сопротивление выхода микросхемы и последовательное сопротивление к характеристическому сопротивлению кривой. Согласующий резистор расположен на конце, который не может соответствовать вышеуказанному уравнению.
Принцип 6: Следы на печатной плате не должны иметь прямых или острых следов.
Причина: Прямоугольная проводка приводит к прерывистому импедансу, который вызывает передачу сигнала, который вызывает звон или скачок и формирует сильное электромагнитное излучение.
Принцип 7: Старайтесь по возможности избегать установки соседних слоев проводки. Когда это неизбежно, попытайтесь сделать следы в двух слоях проводки перпендикулярными или параллельными друг другу, и длина следа будет меньше 1000 мил.
Причина: уменьшение перекрестных помех между параллельными трассами.
Принцип 8: Если плата имеет внутренний уровень маршрутизации сигналов, ключевые сигнальные линии, такие как часы, маршрутизируются на внутренний уровень (сначала рассмотрим предпочтительный уровень проводки).
Причина: расположение ключевых сигналов на внутреннем уровне маршрутизации может обеспечить экранирование.
Принцип 9: Провод заземления рекомендуется с обеих сторон линии часов. Провод заземления должен быть заземлен через каждые 3000 мил.
Причина: убедитесь, что потенциалы точек на линии заземления равны.
Принцип 10: Тактовые, шинные, радиочастотные линии и другие ключевые сигналы и другие параллельные сигналы на одном слое должны соответствовать принципу 3W.
Причина: избегать перекрестных помех между сигналами.
Принцип 11: Колодки плавких предохранителей, магнитных шариков, катушек индуктивности и танталовых конденсаторов для источников питания с током ≥ 1A должны быть подключены к плоскому слою не менее чем через два переходных отверстия.
Причина: уменьшите эквивалентный импеданс прохода.
Принцип 12: Дифференциальные сигнальные линии должны быть на одном уровне, равной длины и проходить параллельно, с тем же сопротивлением, и между дифференциальными линиями не должно быть никаких других трасс.
Причина: убедитесь, что синфазный импеданс дифференциальной пары одинаков, и улучшите их помехоустойчивость.
Принцип 13: Основные следы сигнала не должны быть проложены по разделам (включая пробелы плоских опорных вызванных переходными отверстиями и прокладки).
Причина: трассировка по разделу увеличит область петли сигнала.
Принцип 14: Когда неизбежно, что сигнальная линия разделена по плоскости ее оплавления, рекомендуется использовать мостовой конденсаторный подход около сигнала через разделение. Значение емкости составляет 1 нФ.
Причина: когда сигнал разделяется, это часто приводит к увеличению площади его петли. Метод заземления моста используется для установки сигнальной петли для него.
Принцип 15: Не направляйте другие несвязанные сигналы под фильтр (цепь фильтра) на плате.
Причина: распределенная емкость ослабит фильтрующий эффект фильтра.
Принцип 16: Линии входного и выходного сигналов фильтра (схема фильтра) не могут быть параллельны друг другу и иметь перекрестные связи.
Причина: избегайте прямого шумоподавления следов до и после фильтрации.
Принцип 17: Сигнальная линия ключа составляет ≥3H от края базовой плоскости (H - высота линии от базовой плоскости).
Причина: подавление краевых эффектов излучения.
Принцип 18: Для заземленных компонентов с металлическими корпусами заземленная медь должна быть уложена на верхний слой области проекции.
Причина: распределенная емкость между металлическим корпусом и заземленной медью может использоваться для подавления внешнего излучения и повышения помехоустойчивости.
Принцип 19: В однослойных или двухслойных платах следует обратить внимание на «минимизацию площади петли» при подключении.
Причина: чем меньше площадь петли, тем меньше внешнее излучение петли и тем сильнее способность к помехам.
Принцип 20: При изменении слоев сигнальных линий (особенно ключевых сигнальных линий) проектируйте сквозные переходы заземления вблизи переходных слоев.
Причина: может уменьшить площадь сигнальной петли.
ВЫСОКАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ТЯЖЕЛЫЙ МЕДНЫЙ СОВЕТ
Принцип 21: Линии синхронизации, линии шины, радиочастотные линии и другие линии сильного радиационного сигнала должны находиться вдали от интерфейсных сигнальных линий.
Причина: избегать помех от сильных радиационных сигнальных линий к исходящим сигнальным линиям и излучать наружу.
Принцип 22: Чувствительные сигнальные линии, такие как сигнальные линии сброса, сигнальные линии выбора микросхемы, сигнальные линии управления системой и т. Д., Должны находиться вдали от сигнальных линий интерфейса.
Причина: исходящие сигнальные линии интерфейса часто создают внешние помехи, которые вызывают сбой системы при подключении к чувствительным сигнальным линиям.
Принцип 23: В одиночных и двойных панелях следы конденсатора фильтра должны быть отфильтрованы конденсатором фильтра до достижения контактов устройства.
Причина. Напряжение источника питания фильтруется перед подачей питания на ИС, а шум, возвращаемый с ИС на источник питания, также фильтруется конденсатором.
Принцип 24: В одно- или двухпанельных панелях, если линия электропередачи очень длинная, разделительные конденсаторы должны добавляться к земле каждые 3000 мил.
Причина: отфильтруйте высокочастотный шум на линии электропередачи.
Принцип 25: Заземление и силовые линии конденсатора фильтра должны быть максимально толстыми и короткими.
Причина: эквивалентная последовательная индуктивность уменьшит резонансную частоту конденсатора и ослабит его эффект высокочастотной фильтрации.