高频高速PCB设计中如何尽可能的达到EMC要求,又不致造成太大的成本压力?
PCB板上会因EMC而增加的成本通常是因增加地层数目以增强屏蔽效应及增加了ferritebead、choke等抑制高频谐波器件的缘故。
除此之外,通常还是需搭配其它机构上的屏蔽结构才能使整个系统通过EMC的要求。
以下就PCB板的设计技巧提供几个降低电路产生的电磁辐射效应。
尽可能选用信号斜率(slewrate)较慢的器件,以降低信号所产生的高频成分。
注意高频器件摆放的位置,不要太靠近对外的连接器。
注意高速信号的阻抗匹配,走线层及其回流电流路径(returncurrentpath),以减少高频的反射与辐射。
在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。
对外的连接器附近的地可与地层做适当分割,并将连接器的地就近接到chassisground。
可适当运用groundguard/shunttraces在一些特别高速的信号旁。但要注意guard/shunttraces对走线特性阻抗的影响。
电源层比地层内缩20H,H为电源层与地层之间的距离。 PCB单面板、双面板、多层板傻傻分不清?hdmi fpc
PCB多层板LAYOUT设计规范之四:
25.PCB布线基本方针:增大走线间距以减少电容耦合的串扰;平行布设电源线和地线以使PCB电容达到比较好;将敏感高频线路布设在远离高噪声电源线的位置;加宽电源线和地线以减少电源线和地线的阻抗;
26.分割:采用物理上的分割来减少不同类型信号线之间的耦合,尤其是电源与地线
27.局部去耦:对于局部电源和IC进行去耦,在电源输入口与PCB之间用大容量旁路电容进行低频脉动滤波并满足突发功率要求,在每个IC的电源与地之间采用去耦电容,这些去耦电容要尽可能接近引脚。
28.布线分离:将PCB同一层内相邻线路之间的串扰和噪声耦合**小化。采用3W规范处理关键信号通路。
29.保护与分流线路:对关键信号采用两面地线保护的措施,并保证保护线路两端都要接地
30.单层PCB:地线至少保持1.5mm宽,跳线和地线宽度的改变应保持比较低
31.双层PCB:优先使用地格栅/点阵布线,宽度保持1.5mm以上。或者把地放在一边,信号电源放在另一边
32.保护环:用地线围成一个环形,将保护逻辑围起来进行隔离 pcb打样贴片公司由多名电路板行业的**级人士创建,是国内专业高效的PCB/FPC快件服务商之一。
PCB多层板LAYOUT设计规范之二十一:
187.电子设备内部的电源分配系统是遭受ESD电弧感性耦合的主要对象,电源分配系统防ESD措施:1将电源线和相应的回路线紧密绞合在一起;2在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠;3在每一个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器、金属氧化压敏电阻(MOV)或者1kV高频电容;4比较好在PCB上布置专门的电源和地平面,或者紧密的电源和地栅格,并采用大量旁路和去耦电容。
188.在接收端放置串联的电阻和磁珠,对易被ESD击中的电缆驱动器,也可在驱动端放置串联的电阻或磁珠。
189.在接收端放置瞬态保护器。1用短而粗的线(长度小于5倍宽度,比较好小于3倍宽度)连接到机箱地。2从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其它部分。
190.在连接器处或者离接收电路25mm(1.0英寸)的范围内,放置滤波电容。1用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,比较好小于3倍宽度)。2信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。
191.金属机箱上,开口最大直径≤λ/20,λ为机内外比较高频电磁波的波长;非金属机箱在电磁兼容设计上视同为无防护。
PCB多层板LAYOUT设计规范之七:
47.五五准则:印制板层数选择规则,即时钟频率到5MHZ或脉冲上升时间小于5ns,则PCB板须采用多层板,如采用双层板,比较好将印制板的一面做为一个完整的地平面
48.混合信号PCB分区准则:1将PCB分区为**的模拟部分和数字部分;2将A/D转换器跨分区放置;3不要对地进行分割,在电路板的模拟部分和数字部分下面设统一地;4在电路板的所有层中,数字信号只能在电路板的数字部分布线,模拟信号只能在电路板的模拟部分布线;5实现模拟电源和数字电源分割;6布线不能跨越分割电源面之间的间隙;7必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上;8分析返回地电流实际流过的路径和方式;
49.多层板是较好的板级EMC防护设计措施,推荐推荐。
50.信号电路与电源电路各自**的接地线,***在一点公共接地,二者不宜有公用的接地线。
51.信号回流地线用**的低阻抗接地回路,不可用底盘或结构架件作回路。
52.在中短波工作的设备与大地连接时,接地线<1/4λ;如无法达到要求,接地线也不能为1/4λ的奇数倍。53.强信号与弱信号的地线要单独安排,分别与地网只有一点相连。 PCB八层板的叠层详细解析。
PCB多层板LAYOUT设计规范之十二:
98.用于阻抗匹配目的的阻容器件的放置,应根据其属性合理布局。
99.匹配电容电阻的布局 要分清楚其用法,对于多负载的终端匹配一定要放在信号的**远端进行匹配。
100.匹配电阻布局时候要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil。
101.调整字符,所有字符不可以上盘,要保证装配以后还可以清晰看到字符信息,所有字符在X或Y方向上应一致。字符、丝印大小要统一。
102.关键信号线优先:电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线;
103.环路**小规则:即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。在双层板设计中,在为电源留下足够空间的情况下,应该将留下的部分用参考地填充,且增加一些必要的过孔,将双面信号有效连接起来,对一些关键信号尽量采用地线隔离,对一些频率较高的设计,需特别考虑其他平面信号回路问题,建议采用多层板为宜。
104.接地引线**短准则:尽量缩短并加粗接地引线(尤其高频电路)。对于在不同电平上工作的电路,不可用长的公共接地线。
105.内部电路如果要与金属外壳相连时,要用单点接地,防止放电电流流过内部电路 灵敏的低电平电路中,以消除接地环路中可能产生的干扰,对每电路都应有各自隔离和屏蔽好接地线。fpc多层线路板
防止PCB板翘的方法有哪些呢?hdmi fpc
PCB八层板的叠层
1、由于差的电磁吸收能力和大的电源阻抗导致这种不是一种好的叠层方式。它的结构如下:
1.Signal1元件面、微带走线层
2.Signal2内部微带走线层,较好的走线层(X方向)
3.Ground
4.Signal3带状线走线层,较好的走线层(Y方向)
5.Signal4带状线走线层
6.Power
7.Signal5内部微带走线层
8.Signal6微带走线层
2、是第三种叠层方式的变种,由于增加了参考层,具有较好的EMI性能,各信号层的特性阻抗可以很好的控制。1.Signal1元件面、微带走线层,好的走线层
2.Ground地层,较好的电磁波吸收能力
3.Signal2带状线走线层,好的走线层
4.Power电源层,与下面的地层构成***的电磁吸收
5.Ground地层
6.Signal3带状线走线层,好的走线层
7.Power地层,具有较大的电源阻抗
8.Signal4微带走线层,好的走线层
3、比较好叠层方式,由于多层地参考平面的使用具有非常好的地磁吸收能力。
1.Signal1元件面、微带走线层,好的走线层
2.Ground地层,较好的电磁波吸收能力
3.Signal2带状线走线层,好的走线层
4.Power电源层,与下面的地层构成***的电磁吸收
5.Ground地层
6.Signal3带状线走线层,好的走线层
7.Ground地层,较好的电磁波吸收能力
8.Signal4微带走线层,好的走线层 hdmi fpc
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