Eerste-keer succes garanderen in PCB EMC-ontwerp

Als platform voor componenten wier toepassingen goed kunnen worden geïmplementeerd in elektronische producten, spelen PCB's (Printplaten) een cruciale rol als elektrische verbinding tussen componenten en vormen de basis in elektronische apparaten of toestellen. Daarom leidt de prestatie en kwaliteit ervan direct tot die van elektronische producten. Samen met snelle ontwikkeling in micro-elektronische technologie, neigen talloze elektronische producten ertoe samen te werken zodat interferentie tussen hen steeds meer toeneemt. Bovendien leidt de toename van PCB-dichtheid tot het feit dat de kwaliteit van PCB-ontwerp een cruciale rol speelt in het bepalen van de mate van interferentie en interferentieweerstand. Als resultaat, naast componentselectie en schakelingontwerp, dragen ook uitstekende componentlayout en routing bij aan PCB EMC (ElektroMagnetische Compatibiliteit) ontwerp als circuit optimale prestaties vereist.

EMC verwijst naar apparatuur- of systeemcapaciteit dat ze in staat zijn normaal te werken in elektromagnetische omgeving terwijl ze weigeren onacceptabele elektromagnetische interferentie te genereren naar omringende apparaten of systemen. Elektromagnetische interferentie wordt gevormd door meerdere redenen, primair samengevat in buitengewoon hoge werksfrequentie of onacceptabele layout of routing. Onder de achtergrond van onvermijdelijke hoge radiofrequentie (RF), moeten ontwerpers zich richten op componentlayout, routing, voeding en aardingontwerp bij het implementeren van PCB-ontwerp voor EMC-doeleinden. Bovendien, voor PCB's met verschillende laagaantallen, moeten verschillende ontwerpelementen in overweging worden genomen om optimale prestaties te bereiken.

Interferentiebron

• Differentiaal-modus stroom en Common-mode stroom

a. Differentiaal-modus transmissie en Common-mode transmissie

Elk circuit bevat common-mode (CM) stroom en differentiaal-modus (DM) stroom. Beide beslissen de mate van RF-transmissie. Feitelijk bestaat enorme uitwissing tussen hen. Wanneer een paar leidingen of sporen en een referentie terugkeerbron worden gegeven, zal elk type stroom beschikbaar zijn. Over het algemeen dragen DM signalen data of nuttige informatie. Common mode veroorzaakt echter de meeste problemen voor EMC als negatief effect van DM stroom. DM-transmissie wordt meestal gedefinieerd als transmissie van lijn naar lijn terwijl CM-transmissie meestal wordt gedefinieerd als transmissie van lijn naar aard. De maximale veldintensiteit gegenereerd door gesloten lus kan worden berekend met formule . E verwijst naar de max veldintensiteit (µV/m); r verwijst naar de afstand tussen gesloten lus en meetantenne (m); f verwijst naar frequentie (MHz); Iₛ verwijst naar stroom (mA); A verwijst naar het gebied van lus (cm²).

Op basis van de bovenstaande formule is duidelijk aangegeven dat veldintensiteit recht evenredig is met de lusoppervlakte. Om DM-transmissieniveau (TL) te verminderen, moet lusoppervlakte worden verkleind naast bronstroomreductie.

b. Conversie tussen CM en DM

DM en CM kunnen wederzijds worden geconverteerd wanneer twee signaallijnen met verschillende impedantie beschikbaar zijn. De impedantie wordt voornamelijk bepaald door leidingen of kamvormige condensator en spoel die gecorreleerd zijn met fysieke tracing. Voor tracing van meerderheid PCB's, moeten parasitaire capaciteit en inductie goed worden gecontroleerd tot minimum zodat CM en DM kunnen worden vermeden te worden gegenereerd. Daarom moeten circuits die gevoelig zijn voor de omgeving, balans bereiken door een bepaalde methode zodat leidingen of kamvormige capaciteit van elke geleider equivalent zijn aan parasitaire capaciteit.

c. Algemene methode om CM en DM interferentie te stoppen

De fundamentele richtlijn om CM en DM stroom en RF-interferentie te stoppen ligt in stroomcapaciteit compensatie of stroomcapaciteit minimalisatie. Als stroom stroomt in sporen, worden magnetische krachtenlijnen gegenereerd, wat leidt tot het ontstaan van elektrisch veld. Beide velden zijn in staat RF-energie te stralen. Als magnetische krachtenlijnen gecompenseerd of tot minimum gereduceerd worden, zal RF-energie niet meer bestaan, wat uiteindelijk interferentie zal stoppen. Specifieke maatregelen of regels die kunnen worden gevolgd, zullen in het laatste deel van dit artikel worden besproken.

• Crosstalk

Als een cruciale element van PCB-ontwerp, moet crostalk zorgvuldig worden overwogen in elk schakel van het hele proces. Crosstalk verwijst naar ongewilde elektromagnetische koppeling tussen sporen, leidingen, kabelbundels, componenten of andere elektronische componenten die geneigd zijn om te worden beïnvloed door elektromagnetische interferentie.

Als een toonaangevende EMI (ElektroMagnetische Interferentie) transmissiebenadering, neigt crosstalk ertoe interferentie tussen sporen te veroorzaken. Crosstalk kan worden geclassificeerd in capacitatieve koppeling en inductieve koppeling. De eerste voortkomt meestal uit het feit dat spoor gelegen is boven andere sporen of referentievlak. De laatste voortkomt meestal uit sporen die fysiek benaderend zijn aan elkaar. Wanneer het aankomt op parallelle sporen, heeft crosstalk twee modi: voorwaarts en achterwaarts. Voor PCB's is achterwaartse crosstalk meer de moeite waard om te overwegen dan voorwaartse crosstalk. In circuits, hoe groter impedantie is tussen voeding en gestoorde sporen, hoe hoger crosstalkniveau zal zijn. Inductieve crosstalk kan worden gecontroleerd door rand-tot-rand afstand tussen sporen en transmissielijnen of leidingen toe te voegen of afstand tussen sporen en referentievlak te minimaliseren.

• Digitaal Signaal Spectrum Analyse

a. Digitale signalen

Eigenschap van digitale signalen is blokgolf en blokgolven zijn samengesteld door fundamentele golf en veel harmonische sinusoïden. Fourier-transformatie kan worden toegepast om frequentiebereik golfvorm van digitale signalen te verkrijgen. Daarom, hoe korter de pulsherhalingsperiode is, hoe hoger de herhalingsfrequentie zal zijn en zo zal harmonische frequentie zijn. Theoretisch is opstijgtijd van blokgolf nul zodat harmonische inhoud oneindig is. Echter, het is een trapeziumvormige golfvorm met zowel opgaande als dalende flank.

b. Puls tijdsdomein en frequentiedomein conversie (Fourier-transformatie)

Fourier-transformatie leidt rechthoekige puls te worden ontbonden in cosinus of sinusgolven, conform formule . In deze vergelijking, ADₙ verwijst naar de amplitude van elke cosinusgolfvorm; n verwijst naar het aantal harmonische golven; w verwijst naar hoekfrequentie.

• Ontkoppeling en Aarding

a. Ontkoppelontwerp

Samengesteld door spoel en condensator, is laagdoorlaatfilter in staat hoge-frequentie interferentiesignalen te filteren. Parasitaire inductie op lijnen zal voeding vertragen zodat uitgangsstroom van aansturingsapparaten zal dalen. Geschikte plaatsing van ontkoppelcondensator en toepassing van energieopslagfunctie van spoel en condensator maken het mogelijk om stroom aan apparaten te leveren op het moment van aan en uit. In een DC-lus, zal lastverandering voedingsruis opwekken. Ontkoppelcondensatorconfiguratie kan ruis stoppen die wordt gegenereerd door lastverandering.

b. Aardontwerp

Voor elektronische apparaten is aarding een cruciale methode om interferentie te controleren. Als aarding correct gecombineerd wordt met schermingsmaatregelen, zullen de meeste interferentiekwesties worden opgelost.

• Componentlayout en routing

Circuitlayout bepaalt direct de mate van elektromagnetische interferentie en intensiteit van interferentieweerstand. Toepasselijke layout verhoogt niet alleen circuitefficiëntie, maar verbetert EMC van het hele systeem ook. Hoe hoger werksfrequentie van eenheidsschakeling wordt, hoe hoger snelheid zal zijn en hoe meer uiteenlopend signaalspectrum zal zijn. Als gevolg, hoe hoger het aandeel van hoge-frequentie component is, hoe sterker interferentie zal zijn. Vanuit het perspectief van frequentie, komt eerst hoge-frequentie schakeling, dan mid-frequentie schakeling en ten slotte lage-frequentie schakeling. Vanuit het perspectief van logische snelheid, komt echter eerst hoge-snelheid schakeling, dan mid-snelheid schakeling en ten slotte lage-snelheid schakeling. In overeenstemming met die theorie, moet circuitlayout worden geïmplementeerd conform het volgende ontwerp.

Naast classificatie volgens frequentie of snelheid, kunnen functie en type ook worden gebruikt als classificatiestandaard. Gedetailleerde maatregelen die moeten worden genomen, zullen in de rest van dit artikel binnenkort worden besproken. Blijf lezen en u zult ze in detail verkrijgen.

PCB-ontwerp regels voor EMC

Omdat interferentiebronnen die schade aanroepen aan EMC-prestaties van circuits zijn uitgegraven, moeten bijbehorende ontwerp regels voor EMC-zorg worden uitgewerkt die voldoen aan die bronnen. Hier zijn PCB-ontwerp regels om EMC-succes te bereiken.

• Oppervlaktelayout

a. PCB-grootte moet worden overwogen. Als het gaat om printplaten met buitengewoon grote grootte, moet tracing een lange weg gaan met impedantie toegenomen, ruisweerstand verminderd en fabricagekosten stijgend. Als het gaat om printplaten met buitengewoon kleine grootte, zal probleem worden veroorzaakt voor warmteafvoering en crosstalk neigt ertoe plaats te vinden tussen aangrenzende sporen. Aanbevolen PCB-grootte is rechthoekige vorm met verhouding tussen lengte en breedte van 3:2 of 4:3. Bovendien, wanneer printplaatgrootte 200mm*150mm overschrijdt, moet mechanische intensiteit onttrokken door printplaat worden overwogen. Dus is het zeer belangrijk dat u de limiet van uw PCB-fabrikant op printplaatafmetingen kent. Bijvoorbeeld, PCBCart kan printplaten printen in min 6*6mm en max 600*700mm. Controleer de custom PCB-fabricage mogelijkheden voor meer details.

b. Partitionering moet zorgvuldig worden overwogen voor componentlayoutontwerp. Digitale circuits, analoge circuits en ruisbron moeten onafhankelijk op printplaat worden geplaatst en hoge-frequentie schakeling moet geïsoleerd worden van lage-frequentie schakeling. Bovendien moet aandacht worden besteed aan componentdistributie met sterke en zwakke signalen en signaaltransmissierichtingskwestie.

c. Layout moet gecentreerd zijn op kerncomponent in elke functieschakeling om component trim en compact te positioneren langs dezelfde richting. Om koppeling tussen signalen te stoppen, mogen componenten die gemakkelijk worden beïnvloed door interferentie niet buurachtig positioneerd worden.

d. Gevoelige-signaal componenten moeten ver van voeding en hoog-vermogen apparaten zijn en gevoelige-signaal lijnen mogen nooit over hoog-vermogen apparaten gaan. Thermisch-gevoelige componenten moeten ver van thermische apparaten worden positioneerd terwijl temperatuurgevoelige componenten moeten worden positioneerd op het gebied met de laagste temperatuur.

e. Afstand moet worden vergroot tussen componenten met een hoog potentieelverschil om de mogelijkheid van voorkomen van kortsluiting te vermijden. Plus, hoog-vermogen componenten moeten proberen op plaatsen gerangschikt te worden die onbereikbaar zijn voor handaanraking in testen en door isolatiebescherming gaan.

f. Een doorboorgat zal gedistribueerde capaciteit van 0,5pF meebrengen, dus een reductie van doorboorgaten is gunstig voor werksnelheidsverbetering.

• Componentlayout

a. In vergelijking met discrete componenten, moeten IC-componenten prioriteitselectie ontvangen vanwege hun voordelen van uitstekende verpakking, minder soldeerpunten en lage faalratio. Bovendien moeten apparaten met een relatief trage signaalhelling worden geselecteerd zodat hoge-frequentie secties gegenereerd door signalen kunnen worden verminderd. Toepassing van surface mount apparaten kan tracinglengte verminderen met impedantie verminderd en EMC verbeterd.

b. Componenten moeten worden gepositioneerd op basis van dezelfde classificatie. Ongeschikte componenten moeten onafhankelijk worden geplaatst om te garanderen dat componenten niet met elkaar interfereren in ruimte.

c. Componenten van meer dan 15g mogen niet door solderen gaan totdat ze zijn vastgezet door ondersteuning. Componenten die zowel groot als zwaar zijn en veel warmte produceren, mogen niet op printplaat worden gemonteerd; in plaats daarvan moeten ze op de bodemplaat van afgeronde doos worden gemonteerd. Bovendien moet warmteafvoering worden gewaarborgd en thermisch-gevoelige componenten moeten ver van componenten die warmte produceren zijn.

d. Als het gaat om instelbare componenten zoals potentiometer, instelbare inductiespoel, variabele condensator en micro schakelaar, moet structurele vereiste van het hele systeem worden overwogen. Die componenten moeten op schakelingprintplaat worden geplaatst als binneninstelling wordt gevraagd terwijl ze op plekken compatibel met machineprintplaat moeten zijn als buitenaanpassing vereist is.

• Routingontwerp

Algemene routingregel voldoet aan de volgende volgorde:

Naast die algemene routingregel, moeten sommige details nooit genegeerd worden:

1. Om stralingsinterferentie te minimaliseren, moeten meervoudige PCB's worden geselecteerd met binnenlagen gedefinieerd als voedingsvlak en aardvlak zodat voedingscircuitimpedantie kan worden verminderd en gemeenschappelijke impedantieruis kan worden gestopt met zelfs aardvlak te genereren voor signaallijnen. Het speelt een cruciale rol in het stoppen van straling door verbetering van gedistribueerde capaciteit tussen signaallijnen en aardvlak. Meer ontwerpnotities voor meervoudige PCB's worden afgebeeld in de sectie PCB Laag en EMC-ontwerp hieronder.
2. Lage impedantie moet worden gehandhaafd op hoge-frequentie signalen door voedingslijnen, aardlijnen en sporen op schakelingprintplaat. Wanneer frequentie zo hoog wordt gehouden, worden voedingslijnen, aardlijnen en schakelingprintplaatsporen allemaal kleine antennes verantwoordelijk voor ontvangen en transmitteren van interferentie. Om dergelijke interferentie te verslaan, in vergelijking met toevoegen van filtercondensatoren, is het belangrijker om hoge-frequentie impedantie bezit door voedingslijnen, aardlijnen en schakelingprintplaatsporen te verminderen. Daarom moeten sporen op schakelingprintplaat kort en dik en gelijkmatig gerangschikt zijn.
3. Voedingslijnen, aardlijnen en gedrukte sporen moeten geschikt worden gerangschikt zodat ze kort en recht kunnen zijn om lusoppervlakte gevormd door signaallijnen en terugkeerlijnen te minimaliseren.
   d. Klokgenerator moet zo dicht mogelijk bij klokapparaten zijn.
   e. Hulsel van kwarts-kristaloscillator moet met aard verbonden worden.
   f. Klokdomein moet worden omringd door aardlijnen en kloklijnen moeten zo kort mogelijk zijn.
   g. Gebroken lijnen met een hoek van 45° in plaats van 90° moeten worden toegepast voor schakelingprintplaat om transmissie en koppeling van hoge-frequentie signalen te verminderen.
   h. Eenspuntige verbinding met voeding en eenspuntige verbinding met aard moeten worden toegepast op enkelzijdige PCB en dubbelzijdige PCB. Zowel voedingslijnen als aardlijnen moeten zo dik mogelijk zijn.
   i. I/O aansturingscircuit moet dicht bij connectors aan de rand van schakelingprintplaat zijn.
   j. Sleutellijnen moeten proberen dik te zijn en beschermingsaard moet aan beide kanten worden toegevoegd. Hoge-snelheid lijnen moeten kort en recht zijn.
   k. Componentpennen moeten zo kort mogelijk zijn, wat vooral werkt voor ontkoppelcondensatoren monteren condensatoren zonder pennen.
   l. Als het gaat om A/D componenten, mogen aardlijnen in digitale sectie en analoge sectie niet gekruisd worden.
   m. Klok, bus en chip select signalen moeten ver van I/O lijnen en connectors zijn.
   n. Analoge spanningingangslijnen, referentiespanningklem moeten ver van digitale schakeling signaallijnen zijn, vooral klok.
   o. Interferentie is kleiner wanneer kloklijnen verticaal zijn op I/O lijnen dan parallel aan I/O lijnen. Bovendien moeten klokcomponentpennen ver van I/O kabels zijn.
   p. Tracing mag nooit onder kwarts-kristal of apparaten gevoelig voor ruis worden gerangschikt.
   q. Stroomlus mag nooit worden gegenereerd zwakke-signaal circuits of lage-frequentie circuits.
   r. Elk signaal mag geen lus genereren. Als een lus moet worden gerangschikt, moet zo klein mogelijk zijn.

• Spoor routing

1. Parallelle layout moet worden uitgevoerd op stroomsignalen met dezelfde uitgang maar tegengestelde richtingen om magnetische interferentie te elimineren.
   b. Discontinuïteit van gedrukte leidingen moet op uiterst worden verminderd. bijv. leidingbreedte mag niet door een plotselinge verandering gaan met leidingen hoek meer dan 90°.
   c. EMI neigt ertoe te worden gegenereerd door kloksignaal lijnen meest en kloksignaal lijnen moeten dicht bij aardlus zijn in het routingsproces.
   d. Busdriver moet naast de bus te worden aangedreven. Als het gaat om de draden weg van PCB's, moeten drivers naast connectors worden geplaatst.
   e. Aangezien signaallijnen van klokleidingen, rijdriver of busdrivers doorgaans grote transiente stroom dragen, moeten gedrukte leidingen zo kort mogelijk zijn. Voor discrete componenten, kan gedrukte leidingbreedte ongeveer 1,5mm bereiken. Voor IC's, echter, moet breedte van gedrukte leidingen tussen 0,2mm tot 1,0mm zijn.
   f. Grootoppervlakte koperfolie moet vermeden worden gebruikt rond thermische apparaten of leidingen met grote stroom doorstromend, anders kunnen kwesties zoals koperfolie opblaas of vallen mogelijk worden veroorzaakt als producten lang in thermische omgeving blijven. Als grootoppervlakte koperfolie moet worden gebruikt, is het beter om voordeel te halen uit raster, wat gunstig is om ontwijkend gas te elimineren gegenereerd door thermische heching tussen koperfolie en substraat.
   g. Via opening in het midden van pad moet geschikt groter zijn dan die van componentpennen. Droog solderen neigt ertoe te worden gegenereerd als pads te groot zijn.

• Voedingsontwerp

Ongepast voedingsontwerp leidt tot grote ruisgeneratie, wat uiteindelijk productenprestaties vermindert. Twee primaire factoren veroorzaken onstabiele voeding:
#1: In de toestand van hoge-snelheidsschakeling, is transiente wisselstroom te groot;
#2: Inductie bestaat op stroomterugkeer.

Als resultaat, moet integriteit van voeding volledig worden overwogen in PCB-ontwerp, naast welke de volgende regels moeten worden vastgehouden.

a. Voeding ontkoppel filterontwerp

Overbruggen van een ontkoppelcondensator met capaciteit van 0,01µF tot 0,1µF aan twee klemmen van IC-chip voeding kan ruis en inrush stroom over de printplaat dramatisch verminderen. Met stroomcompensatie vervuld, hoe lager de ontkoppelcapaciteit, hoe beter. Montagecondensatoren moeten optimaal worden gebruikt vanwege de lage leidinginductie.

De meest effectieve methode om voeding te filteren ligt in filterarrangement aan AC-voedingsdraad. Om te stoppen dat leidingen wederzijds koppelen of lus ontstaat, moeten in- en uitgangslijnen van filter van beide kanten van schakelingprintplaat worden gericht en leidingen moeten zo kort mogelijk zijn.

b. Voedingsbeveiligingsontwerp

Voedingsbeveiligingsontwerp dekt overstroombeveiliging, ontbrekende-spanning alarm, zacht start en overspanningsbeveiliging. Overstroombeveiliging kan worden bereikt in voedingsectie van PCB door toepassing van zekering. Om te verbieden dat zekering andere modules beïnvloedt in het smeltproces, moet invoerspanning ook worden ontworpen om capaciteit te handhaven. Om te stoppen dat overspanning componenten per ongeluk beschadigt, moet een gelijk potentieel worden vastgelegd door beveiligingsapparaten zoals ontladingbuis en varistor tussen verdelingslijn en aardpotentieel om overspanningsbeveiliging te voltooien.

• Aardontwerp

Voor apparaat van equivalent potentieel met elektrisch potentieel basispunt, heeft aarddraden onconstant potentieel. Relatief grote onderscheiden kunnen worden waargenomen wanneer meter gebruikt wordt om potentieel tussen punten op aarddraden te meten, wat uiteindelijk fouten zal veroorzaken wanneer circuit werkt.

De leidende reden voor EMI door aarddraden ligt in impedantie op aarddraden. Wanneer stroom stroomt door aarddraden, wordt spanning gegenereerd, wat eigenlijk aardruis is. Onder de aansturing van dergelijke spanning, zal lusstroom op aarddraden worden veroorzaakt, wat daarna aardlusinterferentie genereert. Als twee circuits gemeenschappelijk dezelfde aarddraad gebruiken, zal gemeenschappelijke impedantiekoppeling plaatsvinden.

Oplossingen voor aardlusinterferentie bevatten aardlus snijden, aardlus impedantie toevoegen en toepassing van gebalanceerd circuit. Methoden om gemeenschappelijke impedantiekoppeling te verslaan liggen in impedantievermindering op gemeenschappelijke aarddraad of parallelle eenspuntige aarding. Specifieke regels in termen van aarddraadontwerp gaan als volgt.

a. Scheiding tussen digitale aard en analoge aard

Als zowel analoge circuits als lineaire circuits beschikbaar zijn op schakelingprintplaat, moeten ze van elkaar geïsoleerd worden. Lage-frequentie circuits moeten meer afhangen van eenspuntige parallelle aarding. Wanneer problemen optreden in praktisch routingproces, kan serie aarding gedeeltelijk worden geïmplementeerd vóór parallelle aarding. Hoge-frequentie circuits neigen ertoe af te hangen van meervoudige serie aarding en aarddraden moeten kort en dik zijn. Rastervormige koperfolie moet massaal worden toegepast rond hoge-frequentie componenten.

b. Aarddraden moeten zo dik mogelijk zijn

Aarddraden moeten zo dik mogelijk zijn zodat stroom twee keer groter dan toelaatbare stroom van PCB kan doorstromen om ruisweerstand te verhogen. Als koperopvulling wordt toegepast om aarddraden te maken, moet dode koper worden vermeden. Bovendien moet koper met vergelijkbare functies met elkaar verbonden worden door dikke leidingen zodat kwaliteit van aarddraden kan worden gewaarborgd met ruis verminderd.

c. Gesloten-lus circuit gevormd door aarddraden

Voor schakelingprintplaat die alleen digitale circuits bevat, kan ruisweerstandscapaciteit worden verhoogd door aardingcircuit in circulaire lus te ontwerpen.

PCB Laag en EMC-ontwerp

• Toepasselijke PCB Laagaantal

In termen van laagaantal, enkelzijdige PCB's, dubbelzijdige PCB's en meervoudige PCB's.

a. Enkelzijdige PCB's en dubbelzijdige PCB's zijn toepasbaar voor mid/lage-dichtheid routing of lage-integriteit circuits. Op basis van fabricagekostenoverweging, zijn de meeste consumentenelektronica producten afhankelijk van enkelzijdige PCB's of dubbelzijdige PCB's. Niettemin, genereren beide veel EMI als resultaat van defecten van hun structuren en ze zijn gevoelig voor externe interferentie ook.

b. Meervoudige PCB's neigen ertoe meer toegepast te worden in hoge-dichtheid routing en hoge-integriteit chip circuits. Daarom, wanneer signaalfrequentie hoog is met elektronische componenten verdeeld in hoge dichtheid, moeten ten minste 4-laagse PCB's worden geselecteerd. In meervoudige PCB-ontwerp, moeten voedingsvlak en aardvlak specifiek worden gerangschikt met afstand tussen signaallijnen en aardlijnen verminderd. Als resultaat kan lusoppervlakte van alle signalen prachtig worden verminderd. Vanuit het perspectief van EMC, zijn meervoudige PCB's in staat effectief straling te verminderen en anti-interferentiecapaciteit te verbeteren.

• Enkelzijdig PCB-ontwerp

Enkelzijdige PCB's werken meestal op een lage frequentie van enkele honderden KHz aangezien veel ontwerpvoorwaarden van hoge frequentie beperkt zijn door lage-frequentie limieten zoals gebrek aan RF-circuit terugkeer en controlevoorwaarden vereist door complete sluiting, duidelijke lijn huid effect of onvermijdelijke magnetische en lusantenne kwesties. Daarom neigen enkelzijdige PCB's ertoe gevoelig te zijn voor RF-interferentie zoals statische elektriciteit, snelle puls, straling of geleide RF. In enkelzijdig PCB-ontwerp, worden signaalintegriteit en terminalmatching in geen overweging genomen. Eerst komt voeding en aarddraadontwerp, dan hoog-risico signaalontwerp dat naast aarddraad moet worden geplaatst. Hoe dichter, hoe beter. Ten slotte komt het ontwerp van andere lijnen. Specifieke ontwerpmaatregelen omvatten:
a. Voeding en aarddraden moeten gegarandeerd worden om langs voedingsdoos aardingspunten te gaan in sleutelcircuit signaalnetwerk.
b. Sporen moeten worden gerouteerd volgens sub-functies en ontwerpvereiste moet kritisch worden overwogen op gevoelige componenten en bijbehorende I/O terminalen en connectors.
c. Alle componenten in kritisch signaalnetwerk moeten aangrenzend worden geplaatst.
d. Wanneer PCB's om meerdere aardingspunten vragen, zorg ervoor dat die punten wederzijds met elkaar verbonden zijn en verbindingsmethode ontwerp includeren.
e. Voor andere lijnen routing, lijnen met hogere capaciteit van RF-weerstand moeten ontwerpmethode van mini pas gebruiken met RF terugkeerpad helder door de weg.

• Dubbel/Meervoudig PCB-ontwerp

1. Sleutel voedingsvlak moet worden gerangschikt aangrenzend aan bijbehorende aardvlak met koppelcapaciteit gegenereerd. Samenwerkend met PCB ontkoppelcondensator, is sleutel voedingsvlak gunstig voor impedantievermindering op voedingsvlak met uitstekend filtereffect verkregen.
2. Sleutel signalen op aangrenzende vlakken mogen niet over splitsingszone gaan om signaal lus te stoppen met vergroten, intense straling te verminderen en interferentiegevoeligheid te reduceren.
3. Sleutel signalen zoals kloksignalen, hoge-frequentie signalen en hoge-snelheid signalen vragen om een aangrenzend aardvlak. Bijvoorbeeld, signaalvlak aangrenzend aan aardvlak kan worden beschouwd als een optimale vlak voor signaalrouting zodat signaal lusoppervlakte en schermingsstraling kunnen worden verkleind.
4. Voedingsvlak moet kleiner zijn dan aardvlak meestal door conformiteit met 20H regel.

EMC-ontwerp voor PCB's voortkomt uit complexiteit van technieken, kennis en ervaring. Alle ontwerp regels in dit artikel hebben als doel fundamentele en conceptuele richtlijnen te bieden voor ingenieurs om hun eerste succes in EMC-ontwerp te garanderen. Feitelijk, uitstekend EMC-ontwerp eist ingenieurs om zoveel mogelijk elementen in rekening te brengen in printplaatontwerp en ingenieurs moeten weten wat ze zijn en hoe ze erop moeten reageren.

Nuttige bronnen

• De Meest Uitgebreide Inleiding van EMI en EMC Geautomatiseerde Tools
• PCB Layout Invloed van Elektronisch Product EMC Prestaties
• PCB Partitionering Ontwerp Regels voor EMC Verbetering
• PCB-ontwerp voor Radiofrequentie Circuit en Elektromagnetische Compatibiliteit
• Drie Ontwerp Overwegingen EMC van Laptop PCB Te Garanderen
• Volledige PCB-fabricageservice van PCBCart - Meerdere waardevolgende opties
• Geavanceerde PCB-assemblageservice van PCBCart - Vanaf 1 stuk