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Technologie PCB
Aperçu des règles de conception des PCB à grande vitesse et analyse des causes
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Aperçu des règles de conception des PCB à grande vitesse et analyse des causes

Aperçu des règles de conception des PCB à grande vitesse et analyse des causes

2021-08-20
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Author:IPCB

(1). The PCB board clock frequency exceeds 5.MHZ or the signal rise time is less than 5ns, En général Panneaux multicouches design is required.

Cause: la zone de la boucle de signal peut être utilisée Conception de circuits imprimés multicouches.


2. Parce que Panneaux multicouchess, the key wiring layer (the layer where the clock line, bus, Ligne de signal d'interface, radio frequency line, Réinitialiser la ligne de signal, chip select signal line and various control signal lines are located) should be adjacent to the complete ground plane, De préférence entre deux terrains.

Cause: les lignes de signalisation critiques sont généralement fortement rayonnées ou extrêmement sensibles. Le câblage près du niveau du sol peut réduire la zone de la boucle de signal, réduire l'intensité du rayonnement ou améliorer la capacité anti - interférence.»


3. Pour les panneaux à une seule couche, les deux côtés de la ligne de signalisation critique doivent être recouverts de sol.

Cause: les deux côtés du signal clé sont couverts par le sol. D'une part, la zone de la boucle de signal peut être réduite et, d'autre part, la conversation croisée entre la ligne de signal et d'autres lignes de signal peut être évitée.


4.. For double-layer boards, Une grande surface de sol est posée sur la surface projetée de la ligne de signalisation critique, or the ground is punched like a single board.

Cause: identique au signal de la clé Panneaux multicouches is close to the ground plane.


5. In a Panneaux multicouches, the power plane should be retracted by 5H-20H relative to its adjacent ground plane (H is the distance between the power supply and the ground plane).

Cause: les dépressions du plan d'alimentation par rapport à son plan de retour au sol peuvent efficacement supprimer les problèmes de rayonnement de bord.


6. Le plan de projection de la couche de câblage doit être situé dans la zone de la couche de plan de reflux.

Cause: si la couche de route n'est pas dans la zone projetée de la couche de plan de reflux, it will cause edge radiation problems and increase the signal loop area, Provoque une augmentation du rayonnement en mode différentiel.


7. In Panneaux multicouches, the TOP and BOTTOM layers of the single board should not have signal lines larger than 50MHZ as far as possible.

Cause: il est préférable de déplacer les signaux à haute fréquence entre deux couches planes pour limiter leur rayonnement dans l'espace.


8. Pour les panneaux dont la fréquence de fonctionnement au niveau du panneau est supérieure à 50 MHz, si les deuxième et dernière couches sont des couches de câblage, la couche supérieure et la couche de guidage doivent être recouvertes d'une feuille de cuivre de mise à la terre.

Cause: il est préférable de déplacer les signaux à haute fréquence entre deux couches planes pour limiter leur rayonnement dans l'espace.


9.. Dans les circuits imprimés multicouches, le tableau principal de fonctionnement d'une seule carte (le tableau d'alimentation le plus largement utilisé) doit être proche de son plan au sol.

Cause: le plan d'alimentation adjacent et le plan au sol peuvent efficacement réduire la zone de retour du circuit d'alimentation.


10. Dans les circuits imprimés à un seul étage, il doit y avoir une ligne de mise à la terre près et parallèle à la ligne électrique.

Cause: réduire la surface du circuit de courant d'alimentation.


11. Dans les panneaux à double couche, il doit y avoir un fil de mise à la terre près et parallèle au fil d'alimentation.

Reason: reduce the area of the power supply current loop.


12. Dans la conception en couches, les réglages adjacents des couches de câblage doivent être évités autant que possible. Si les couches de câblage sont inévitablement adjacentes les unes aux autres, l'espacement des couches entre les deux couches de câblage doit être augmenté de façon appropriée et l'espacement des couches entre les couches de câblage et leurs circuits de signalisation doit être réduit.

Cause: les traces de signaux parallèles sur les couches de câblage adjacentes peuvent causer des échanges de signaux.


13. Les couches planes adjacentes doivent éviter le chevauchement de leurs plans de projection.

Cause: lorsque les projections se chevauchent, the coupling capacitance between the layers will cause the noise between the layers to couple with each other.


14. Lors de la conception de la disposition des PCB, le principe de conception de la position en ligne droite le long de la direction du flux de signal doit être pleinement respecté afin d'éviter autant que possible la circulation d'avant en arrière.

Cause: éviter le couplage direct du signal et affecter la qualité du signal.


15 ans.. When multiple module circuits are placed on the same PCB, Circuits numériques et analogiques, Les circuits haute et basse vitesse doivent être disposés séparément..

Cause: Évitez les interférences entre les circuits numériques, analogiques, à grande vitesse et à faible vitesse.


16. Lorsqu'il y a à la fois des circuits haute, moyenne et basse vitesse sur la carte de circuit, suivez les circuits haute et moyenne vitesse loin de l'interface.

Cause: Évitez le bruit des circuits à haute fréquence rayonnant vers l'extérieur par l'intermédiaire de l'interface.


17. Les condensateurs de stockage d'énergie et de filtrage à haute fréquence doivent être placés à proximité des circuits ou des dispositifs de l'unit é où le courant varie considérablement (par exemple, modules d'alimentation: bornes d'entrée et de sortie, ventilateurs et relais).

Cause: la présence d'un condensateur de stockage d'énergie peut réduire la surface de la boucle de courant élevé.

Panneaux multicouches

18. The filter circuit of the power input port of the PCB board should be placed close to the interface.

Cause: Évitez de reconnecter les lignes filtrées.


18.. On the PCB, Filtration, protection and isolation components of the interface circuit should be placed close to the interface.

Raison: il peut efficacement protéger, filtrer et isoler les effets.


20. S'il y a à la fois un filtre et un circuit de protection à l'interface, le principe de la protection avant le filtrage doit être suivi.

Cause: le circuit de protection est utilisé pour la suppression des surtensions et des surcharges externes. Si le circuit de protection est placé après le circuit de filtrage, le circuit de filtrage sera endommagé par une surtension et un courant excessif.


21. Lors de la disposition, assurez - vous que les fils d'entrée et de sortie du circuit filtrant (filtre), du circuit d'isolement et de protection ne sont pas couplés les uns aux autres.

Cause: lorsque les traces d'entrée et de sortie des circuits ci - dessus sont couplées les unes aux autres, les effets de filtrage, d'isolement ou de protection sont atténués.


22. Si l'interface « sol propre» est conçue sur la carte de circuit, les dispositifs de filtration et d'isolement doivent être placés sur une bande d'espacement entre le « sol propre» et le sol de travail.

Cause: Évitez de coupler les dispositifs de filtration ou d'isolement à travers une couche plane pour atténuer l'impact.


23. Les dispositifs autres que les dispositifs de filtration et de protection ne doivent pas être placés sur un « sol propre».

Justification: le « sol propre» est conçu pour assurer un rayonnement minimal de l'interface et le « sol propre» est facilement couplé à des interférences externes, de sorte qu'il ne devrait pas y avoir d'autres circuits et équipements indépendants sur le « sol propre».


24. Tenir les dispositifs à rayonnement élevé tels que les cristaux, les oscillateurs à cristaux, les relais, l'alimentation électrique de commutation, Attendez.., à au moins 1000 mils du connecteur d'interface du tableau.

Cause: l'interférence rayonnera directement ou le courant sera couplé au câble de sortie pour rayonner vers l'extérieur.


25. Les circuits ou équipements sensibles (tels que les circuits de remise à zéro, les circuits de chien de garde, etc.) doivent être situés à au moins 1000 millimètres du bord de la carte, en particulier du bord de l'interface de la carte.

Cause: Comme l'interface à une seule carte, c'est l'endroit le plus susceptible d'être couplé à des interférences externes (comme l'électricité statique), tandis que les circuits sensibles tels que les circuits de Réinitialisation et les circuits de chien de garde peuvent facilement causer un mauvais fonctionnement du système.


46.. The filter capacitors for IC filtering should be placed as close as possible to the power supply pins of the chip.

Cause: plus le condensateur est proche de la broche, plus la zone de la boucle haute fréquence est petite et plus le rayonnement est faible.


27. Pour les résistances appariées en série à l'extrémité de départ, elles doivent être placées à proximité de leur extrémité de sortie du signal.

Raison: la résistance d'appariement en série de l'extrémité de départ est conçue pour ajouter l'impédance de sortie et l'impédance de résistance en série de l'extrémité de sortie de la puce à l'impédance caractéristique de la piste. La résistance correspondante est placée à l'extrémité et ne peut pas satisfaire à l'équation ci - dessus.


28. Les traces de PCB ne doivent pas avoir d'angle droit ou d'angle aigu.

Cause: le câblage à angle droit provoque une discontinuité d'impédance, une transmission du signal, une sonnerie ou un dépassement, et un rayonnement EMI fort.


29. Évitez autant que possible le réglage en couches des couches de câblage adjacentes. Lorsque cela est inévitable, essayez de faire en sorte que les lignes dans les deux couches de câblage soient perpendiculaires les unes aux autres ou que la longueur des lignes parallèles soit inférieure à 1000mil.

Cause: réduit les échanges entre les traces parallèles.


30 ans.. If the board has an internal signal wiring layer, the key signal lines such as clocks should be laid on the inner layer (the preferred wiring layer is preferred).

Cause: le déploiement de signaux critiques dans la couche de câblage interne peut servir de bouclier.


31. Il est recommandé de couvrir les fils de mise à la terre des deux côtés de la ligne d'horloge et de les mettre à la terre tous les 3000mils.

Cause: Assurez - vous que le potentiel électrique de tous les points du fil de terre encapsulé est égal.

32. Pistes de signaux clés, telles que les horloges, buses, Les lignes RF et autres lignes parallèles sur la même couche doivent être conformes au principe 3W..

Cause: Évitez les conversations croisées entre les signaux.


33. Les tampons de soudage pour les fusibles, les billes, les inducteurs et les condensateurs de tantale montés en surface pour l'alimentation en courant 1a ne doivent pas être inférieurs à deux trous de travers reliés à la couche plane.

Cause: réduire l'impédance équivalente du trou de travers.


34. La ligne de Signalisation différentielle doit être sur la même couche, de longueur égale et fonctionner en parallèle pour maintenir une impédance uniforme, sans autre câblage entre les lignes différentielles.

Cause: Assurez - vous que l'impédance en mode commun de la paire différentielle est égale afin d'améliorer sa capacité anti - interférence.


35. Les lignes de signalisation critiques ne doivent pas traverser les zones de zonage (y compris les dégagements de référence dus aux trous de travers et aux tampons).

Cause: le câblage à travers la cloison augmente la surface de la boucle de signal.


36. Lorsqu'il est inévitable de diviser la ligne de signal à travers son plan de retour, il est recommandé d'utiliser la méthode du condensateur de pont près de la Division de la portée du signal. La valeur du condensateur est de 1nf.

Cause: lorsque la portée du signal est divisée, la surface de la boucle augmente généralement. Le mode de mise à la terre du pont est réglé manuellement dans le circuit de signalisation.


37. Il ne doit pas y avoir d'autres marques de signal non pertinentes sous le filtre (circuit filtre) sur la plaque.

Cause: la capacité distribuée affaiblit l'effet de filtrage du filtre.


38. Les lignes de signal d'entrée et de sortie du filtre (circuit filtre) ne doivent pas être parallèles ou croisées.

Cause: éviter le couplage direct du bruit entre les traces avant et après le filtrage.


39. La distance entre la ligne de signalisation critique et le bord du plan de référence est de ¥ 3H (H est la hauteur de la ligne par rapport au plan de référence).

Cause: inhibe l'effet de rayonnement de bord.


40.. For metal shell grounding components, Le cuivre de mise à la terre doit être posé au Sommet de la zone projetée..

Cause: la capacité distribuée entre le boîtier métallique et le cuivre mis à la terre est utilisée pour limiter le rayonnement externe et améliorer l'immunité.


41. Dans les panneaux simples ou doubles, il faut veiller à la conception de la « zone de boucle minimale» lors du câblage.

Reason: The smaller the loop area, Plus le rayonnement externe de la boucle est faible, and the stronger the anti-interference ability.


42. Lorsque la ligne de signalisation (en particulier la ligne de signalisation clé) est changée en couche, le trou de mise à la terre doit être conçu près du trou de passage de la couche changée.

Cause: la zone de la boucle de signal peut être réduite.


43.. Clock lines, Lignes de bus, radio frequency lines, etc.: The strong radiation signal lines are far away from the signal lines out of the interface.

Cause: éviter l'interférence des lignes de signal fortement rayonnées du couplage aux lignes de signal de sortie et au rayonnement sortant.


44. La ligne de signal de Réinitialisation, la ligne de signal de sélection de puce, la ligne de signal de commande du système et d'autres lignes de signal sensibles doivent être éloignées de la ligne de signal à l'extérieur de l'interface.

Cause: l'interface de sortie de la ligne de signal provoque souvent des interférences externes, ce qui entraîne une défaillance du système lorsqu'elle est couplée à une ligne de signal sensible.


45. In single and double panels, Le câblage du condensateur filtrant doit d'abord être filtré par le condensateur filtrant., and then to the device pins.

Cause: la tension d'alimentation est filtrée avant d'alimenter l'IC, et le bruit que l'IC transmet à l'alimentation est également filtré par le condensateur.


46. Dans les panneaux simples ou doubles, si le cordon d'alimentation est long, des condensateurs de découplage doivent être ajoutés au sol tous les 3000mils avec une valeur de 10uf + 1000pf.

Cause: filtré Circuits imprimés à haute fréquence noise on the power line.


47. Le fil de mise à la terre et le fil d'alimentation du condensateur filtrant doivent être aussi épais et courts que possible.

Cause: l'inductance de série équivalente réduira la fréquence de résonance du condensateur et affaiblira son effet de filtrage à haute fréquence.