【彩票注册】PCB板层布局与EMC的技巧

企业新闻 | 2021-02-24

彩票网下载_从电子兼容性(EMC)设计的角度来看,PCB板的EMC设计是EMC系统设计的基础。PCB板EMC设计的开始阶段是层的设置,层设计形式不合理会导致EMI故障和构成自身EMC问题的很多噪音,因此合理的层布局和电路设计在一定程度上是最重要的。为了使PCB系统的层布局超过电磁兼容性拒绝,系统层布局通常需要从3点开始到达。

适当的功能模块拒绝集成单板性能指标;费用负担能力。PCB板层由电源层、地层层和信号层组成。层的自由选择、层的比较方向、电源、地面平面分割对PCB板的布线、信号质量、模块电路处理和单板的EMC指标至关重要。

对整个设备的电磁兼容性也有直接影响。PCB板层的布局层数的自由选择单板由电源层、地层层和信号层组成。层数就是他们各自数量的总和。

根据单板的电源、土地类型、信号线的密集度、信号频率、电缆拒绝等信号数量、周边因素、费用价格等综合因素来确认单板的层数。为了满足EMC的严格指标并考虑生产成本,PCB的EMC设计必须用最低的方法之一减少地面。单板电源层单板电源的层数取决于电源的类型和数量要求。对于单个电源PCB,只需要一个电源平面。

对于各种电源,如果需要相互重叠,请考虑分割电源层。对于电源相互重叠的单个板(如MPC8260),需要多个电源,如果需要相互重叠,则应考虑使用两层以上的电源平面。

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信号层数通常情况下,信号层数的确认取决于单板的功能要求。大部分有经验的CAD工程师通常从EDA软件收集布局、布线密度的参数报告,并将板级工作频率、与电缆拒绝相似的信号数、单个板的性能指标和成本负担能力相结合,确认单个板的信号层数。从EMC的角度来看,应该考虑到主要信号(如时钟、闭路信号等)的屏蔽或屏蔽,看看能否减少单板的数量。层布局1。

EMC基本原则主要电源平面与该地平面相邻的电源,地平面没有自己的特性阻抗。电源平面的阻力低于地平面的阻力。

如果电源平面与地平面相邻,则可以配置耦合电容。与PCB板的解耦电容一起,可以减少电源平面的电阻,同时实现更广泛的过滤效果。

通过研究,首先通过电源和地平面之间的电容获得了门的翻转能量,然后以解耦容量要求的形式出现。参考面的自由选择不能代替地平面电源,地平面都可以用于参考平面,有一定的屏蔽。

但是,相对来说,电源平面的特性阻抗很高,与参考平面没有小的电位差。从屏蔽的角度来看,地平面一般不会短路,用作基准水平参考点,屏蔽效果高于电力平面。相邻层的主要信号不跨越分割区,因此形成小信号环,产生强电磁辐射和灵敏度问题。

构件面下面是相对原始的地面。对于多层板,请尽可能保持地面的原件。一般不允许信号线从地面返回。

如果导线层布线密度太高,可以考虑在电源平面的边缘倒带。高频、高速、时钟等主要信号有相邻的地面。这样设计的信号线和接地之间的距离只是电路板之间的距离,高频电路可以自由选择回路面积更大的路径流。

因此,实际电流总是在信号线正下方的接地线中流动,形成大于信号环路面积的区域,增加电磁辐射。在高速电路设计中,防止电源平面层向自由空间释放电磁能量。在这些设计中,所有电源平面必须大于地面,向内挤压20H(H表示相邻电源和地平面之间的介质厚度)。

为了更好地实施20H规则,电源和地平面之间的厚度必须大于。 2.单板单板单层布局的一般原则:组件面以下是固定平面、设备屏蔽层导入和顶层电缆连接的参考平面导入所有信号层应尽可能与地面相邻。

尽量避免两个信号层相邻。主电源尽可能接近它。考虑叠层结构平面。

3.背板对背板的层化学键很难控制平行长距离布线,因此板级工作频率为50MHz以上的布局原则是元件面、焊接面为原始地平面(通常是通过金属化螺钉与框架一起配置的屏蔽层)。不相邻的平行根层;所有信号层应尽可能与地面相邻。主要信号与地层相邻,不穿过分割区。

4.多层板的多层PCB板的分层从EMC的角度到达,如下图右侧所示,综合其他因素,设置替代层,如下表右侧所示。图多层PCB布局图多层布局方案接地平面的EMC的主要目的是确保低阻力地区,并为电源提供比噪音更大的移动。在实际路由中,两个地层之间的信号层,与地层相邻的信号层是PCB路由的优先布线层。

高速线、钟线、公交车等最重要的信号不应在这些优先信号层布线和更改层。4层板块布局可替代性方案1,第二次中选择方案3,表的味道。四层PCB图如下图右侧所示。

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表4层板布局方案图4层PCB板布局图方案1: 4层PCB板的替代方案,组件面下有地面,主要信号替代性在顶部。为了超过特定屏蔽效果,使用场景2将电源、地面平面置于顶部和底部,电源、地面距离不太近,电源平面阻力较小。电力、地平面受元件、焊盘等影响几乎不原始。

由于参考面不原始,信号电阻无法倒计时。本质上,由于大部分公司大量使用表面贴纸,所以设备的情况下,方案的电源和土地完全不能用作原始参考平面,预期的屏蔽效果很难构建,因此方案2的范围受到限制。方案3:此方案与方案1相似,主要部件仅限于基本布局或主要信号的基本布线,很少使用此方案。

6层布局备选方案3,最合适的方案4,最佳EMC效果,方案2,表格气味。表6层板布局方案优先考虑6层板的方案3。PCB的体系结构分析:信号层与参照平面相邻,因此具有S1、S2、S3相邻地平面、最佳磁通抵消效果、备用接线层S2、S3、S1。

电源平面与GND平面相邻,平面之间的距离小,具有最佳的磁通抵消效果和较低的电源平面阻力。主电源和相应的地面在4、5层,层薄时减少S2-P之间的间隙,增加P-G2之间的间隙(适当增加G1-S2层之间的间隙),增加电源平面的阻力,增加电源对S2的影响。对于6层板,这是最合适的场景4。PCB的体系结构分析:如果拒绝本地和少量信号高的情况下,方案4比方案3更合适,可以获得优秀的布线层S2。

最佳EMC效果,场景2。PCB的体系结构分析:该结构与S1和S2相邻,S3与S4相邻,S3和S4与地面不相邻,磁通抵消效果较差。8层板布局可替代性方案2,3,2次中选择方案1,表的味道。

对于单个电源,方案2和方案1的优点是没有相邻的布线层,主电源相应地相邻,所有信号层与地面相邻。缺点是添加布线层。对于两个电源,推荐方案3的优点是没有相邻的电缆层。

叠层结构平面;主电源与该地区相邻。缺点:S4不应该增加主要接线。表8层板布局方案10层板布局替代方案2、3、2次选择方案1、4、表气味。方案2:对于单个电源,请选择方案2。

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在成本方面考虑可选方案1。场景3:电源和相应的6层和7层,备用电缆连接层为S2、S3、S4。下面是S1、S5。

为了增加混乱,不能防止S2、S3层有并行长距离布线。方案4:从EMC的角度来看,与方案3相比,布线层增加了一层。

此方案可用于拒绝成本拒绝不低、EMC指标高、具有两个电力层的主要单板的情况。配合根级别为S2、S3。本文对10层以上的单板仍然列出。

我们可以根据上述化学结合原则,根据实际情况进行具体分析。主要根据需要的电源级别数、布线级别数、类似布线拒绝信号数、电源和接地分割,融合这些原则,可以灵活控制。表10层板布局方案层对RE测试的影响。

为了反映层布局对EMC的影响,我们主要不根据层布局分析电磁辐射发射RE测试的影响。以测试板为6层板,利用1方案和3方案展开布局。

成本中使用单板设计:有一层电源层、四层信号层、一层地层。表6层板使用场景1,3层,在测试部件的测试条件下生产。

但是,单板过滤器后48V直流电,单板可用于软件本身的环形操作,但只是更换单板部分层布局,其他部分几乎是恒定的,有几个单板块。测试站点条件:承载塔的天线高度为1米,天线垂直极化,单个板位于80厘米以下的金钱台上,不旋转钱和天线塔,单个板的组件面为天线,每个单个板测试方向相同(下图右侧)。

图测试图测试数据(右):在第一张图中,方案1单板布局是电源输出。- 48V顶部布线,电源接地BGND是底部布线,2层原来是GND,5层是电源层。在第二张图中,场景1单板布局由信号层3、4层布线,电源输出- 48V,BGND也由3、4层布线,2、5层分别为原始GND、VCC。

图方案1单板RE测试结果(1)图方案1单板RE测试结果(2)彩票网下载在测试结果中脱颖而出。布局方案3(下图右侧)在EMC测试的RE测试项目中,电磁辐射较少,电源电阻对电源电磁辐射起着重要作用,电源电阻低会导致低端电磁辐射大幅增加。

再一次确认,比内部层低端电磁辐射更大的电源,单板的层布局对EMC性能没有太大影响。。

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