Technologie PCB - Considérations globales sur les méthodes de mise à la terre PCB

1. Considérations globales sur la méthode de mise à la terre PCB

1.1 avantages de la méthode de mise à la terre starpoint commune (un point de mise à la terre): aucune interférence mutuelle en série ne se produira

Si vous ne pouvez pas suivre à 100%, vous devez réfléchir à la façon dont vous choisissez un point d'étoile? Il existe deux Templates:

Le grand condensateur du filtre d'alimentation de la première carte est un point en étoile

Point de mise à la terre étoile ordinaire

Deuxième planche – la boîte est un point en étoile

Ligne de terre d'entrée d'alimentation

1.2 Mise à la terre du Tuner (RF) et mise à la terre du petit signal

L'extrémité avant du Tuner RF et son boîtier de blindage doivent être connectés au châssis en tant que ligne de masse, la mise à la terre à faible signal peut être dérivée de la ligne de masse du Tuner à la terre du Tuner (RF) et à la terre du petit signal

1.3 mise à la terre du MCU et du KB

Le MCU et le KB peuvent être mis à la terre ensemble et le point de mise à la terre est relié à la terre principale ou au châssis par un fil étroit

1.4 méthode de mise à la terre servo PCB

Classification des quatre types de mise à la terre, moyens de mise à la terre des circuits de commande de moteur / audio / numérique / RF. Chaque feuille de cuivre individuelle est mise à la terre et connectée par un fil étroit. La mise à la terre du moteur est serrée par des vis.

1.5 moyens de transmission du signal

La transmission parallèle simultanée de lignes de signal et de lignes de masse de signal peut réduire le bruit

2. Notes audio

Les courants de signal génèrent un champ magnétique et les lignes électriques ont de nombreux signaux bruyants et un champ électromagnétique bruyant généré par des courants bruyants importants. Comprendre la direction du courant de signal, sa taille et son intensité, et réduire la surface du circuit de courant de signal pour réduire le couplage inductif. Les lignes de mise à la terre des lignes d'alimentation correspondantes doivent être distribuées en parallèle (en parallèle ou en parallèle) afin de minimiser la surface de la boucle et de réduire l'impédance de la boucle. Les petites traces de signal ne doivent pas être proches des circuits numériques ou des signaux de bruit. Les lignes de signal qui peuvent être masquées sur les couches adjacentes du PCB doivent être masquées les unes contre les autres. Vertical (90º) pour minimiser la diaphonie.

3. Note de bruit

L'alimentation doit être déconnectée au point d'entrée du PCB.

L'alimentation doit être située au point d'entrée d'alimentation du PCB et aussi près que possible du circuit à courant élevé (amplificateur de puissance IC). Minimise la zone entre les fils et donc l'inductance). Lorsque vous connectez un câble à un PCB, si possible, fournissez plusieurs boucles de mise à la terre pour minimiser la zone de boucle. Les lignes VCC (Clean Power) et les lignes de signal ne doivent pas être parallèles aux lignes non filtrées (sales) transportant des signaux de batterie, d'allumage, de courant élevé ou de commutation rapide.

En général, la ligne de signal et la boucle de terre associée doivent être aussi proches que possible afin de minimiser la zone de la boucle de courant.

A) le courant du signal basse fréquence passe par la ligne de résistance minimale b) le courant du signal haute fréquence passe par la ligne de résistance minimale

Les petits signaux ou circuits périphériques doivent être placés aussi près que possible du connecteur d'E / s et éloignés des circuits numériques à grande vitesse, des circuits à courant élevé ou des circuits d'alimentation non filtrés.

4. EMC note

Un condensateur en céramique à haute fréquence et à faible inductance est ajouté à chaque broche d'alimentation IC numérique pour le découplage. Les condensateurs de 0,1 µF sont utilisés pour les circuits intégrés jusqu'à 15 MHz et les condensateurs de 0,01 µF sont utilisés pour les circuits intégrés supérieurs à 15 MHz. L'élément de découplage RF de la batterie ou du dispositif d'allumage doit être placé sur la prise de courant du circuit imprimé (près du connecteur d'E / s). L'oscillateur et le MCU doivent être éloignés du connecteur d'E / s ou du Tuner et aussi près que possible de leur puce, de préférence du même côté du PCB, afin de minimiser la zone de boucle. Un condensateur de découplage RF doit être ajouté au circuit RF. Le blindage des signaux basse fréquence (inférieurs à 10 MHz) ne peut être terminé et mis à la terre que sur l'alimentation électrique pour éviter l'apparition de boucles de mise à la terre inutiles.

5. 3 - W Règles pour la mise en page PCB

Dans le câblage PCB, nous devrions suivre les règles de câblage 3 - W. Il y aura diaphonie entre les traces sur le PCB. Cette diaphonie se produira non seulement entre le signal d'horloge et les signaux qui l'entourent, mais aussi sur d'autres signaux clés tels que les données, les adresses, les commandes, les lignes de signaux d'entrée et de sortie, etc., avec des effets de diaphonie et de couplage possibles. Pour résoudre la diaphonie de ces signaux, nous pouvons prendre une mesure à partir des traces de PCB, c'est - à - dire que nous devrions suivre la règle des 3 W des traces lorsque nous les suivons. L'utilisation de la règle 3 - W permet de réduire le couplage entre les traces du signal.

La règle des 3 W est la distance de séparation qui satisfait tous les signaux (signaux critiques tels que l'horloge, l'audio, la vidéo, la Réinitialisation, les données, l'adresse, etc.): la distance entre les bords des pistes doit être supérieure ou égale à 2 fois la largeur des pistes, c'est - à - dire le Centre des pistes. Par exemple, si la largeur de la ligne d'horloge est de 8 mils, la distance entre le bord de la piste d'horloge et le bord des autres pistes devrait être de 16 mils.

Remarque: pour les traces près du bord de la carte, la distance entre le bord de la carte et le bord de la trace doit être supérieure à 3W.

La règle 3 - W peut être utilisée dans diverses situations de câblage, pas seulement pour les signaux d'horloge ou les signaux périodiques à haute fréquence. S'il n'y a pas de plan de référence de mise à la terre dans la zone d'E / s, la paire de traces différentielles n'a pas de plan miroir et peut être câblée avec la règle 3 - W à ce stade.

En général, la distance entre les deux traces de signal d'une paire différentielle de traces doit être W et la distance entre les traces différentielles et les autres traces doit respecter la règle des 3 - W, c'est - à - dire que la distance minimale entre les traces et les autres traces doit être de 3 W, comme le montre la figure 3. Pour les traces de paires différentielles, le bruit et les autres signaux provenant du plan de puissance sont couplés aux traces de paires différentielles. Si la distance entre les lignes de signal de la paire différentielle est trop grande (supérieure à 3 w) et trop faible (inférieure à 3 w) par rapport aux autres lignes de signal, la transmission de données peut être interrompue.

6: câblage d'angle de PCB

Une variation brutale de l'impédance de la ligne de signal provoquerait une discontinuité et donc une réflexion, évitant ainsi cette discontinuité dans la trace PCB. En particulier, lors de la conception de circuits imprimés à signal haute vitesse, en particulier lorsque le temps de montée du signal est de l'ordre de NS (microsecondes), une attention particulière doit être accordée au traitement d'angle des traces.

Lorsque la trace présente un angle droit, la largeur et la Section de la trace au niveau de l'angle augmentent, ce qui créera une capacité parasite supplémentaire et donc une impédance réduite, créant ainsi une discontinuité dans l'impédance de la trace. Dans le cas d'un tel angle droit, il est possible d'utiliser deux angles de 45° ou arrondis au coin pour réaliser un angle droit. De cette manière, la largeur de ligne et la section transversale des traces peuvent rester identiques, évitant ainsi les problèmes de discontinuité d'impédance. Comme le montre la figure 4, il s'agit d'un procédé de traitement d'angle droit. Comme on peut le voir à partir de la comparaison des figures, la méthode des angles arrondis est la meilleure. En général, 45° peut être appliqué à des signaux de 10 gmz et des angles arrondis à des signaux supérieurs à 10 gmz.