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PCBボード設計技術
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2022-08-05
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Author:pcb

EMC is 密接に 関連 to the 世代, 伝送, エーnd 受信 of 電磁波 エネルギー, エーnd EMC is ない 予想 イン <エー href="エー_href_0" tエーrget="_blエーnk">PCBボード デザイン. 電磁波 エネルギー 来 から 複数 ソース 混合 一緒に, so スペシャル ケア 必須 ビー 撮影 to 保証 あれ 時 異なる 回路, 跡, ヴィアス, エーnd PCB 板 材料 仕事 一緒に, the 様々 シグナル エーre 互換性 安d ドゥ ない 干渉する with それぞれ その他. 恵美, on the その他 ハンド, is エー 破壊的 効果 生産 そば EMC or 不必要な 電磁波 エネルギー. イン この 電磁波 環境, the PCB boエーrd デザイナー 必須 保証 あれ the 世代 of 電磁波 エネルギー is 減少, 原因 干渉.

PCBボード

7 ヒント to 避ける 電磁波 問題 イン PCBボード Design

PCBボード接地

恵美を減らす重要な方法は、PCBボードのグランドプレーンを設計することである。第1のステップは、PCBボードの全面積内の接地面積をできるだけ大きくすることであり、これは発光、漏話、およびノイズを低減する。特に、各構成要素を接地点または平面に接続する場合、特に注意しなければならない。

特に複雑なPCBボード設計は、いくつかの安定した電圧を有する。理想的には、各基準電圧は、それ自身の対応する接地面を有する。しかし、グラウンドプレーンが多すぎると、PCB基板の製造コストが高くなり、価格が高すぎる。妥協点は、3つから5つの異なる場所に接地面を使用することであり、それぞれが複数の接地部分を含むことができる。これは、回路基板の製造コストを制御するだけでなく、恵美およびEMCも低減する。EMCが達成されるならば、低インピーダンス接地システムは重要です。多層PCBでは、低いインピーダンスを有し、電流経路を提供し、逆信号源であるため、銅の泥棒又は散乱接地面ではなく、固体接地面が存在する。信号が地面に戻るまでの時間も非常に重要です。信号源との間の信号の時間は匹敵しなければならない。そうでなければ、放射エネルギーが恵美の一部となるアンテナのような現象が発生する。また、信号源に対する電流を流すトレースは、ソースおよび戻りパスが等しい長さでない場合、可能な限り短くなければならない。信号源の出入り時間が同期していない場合、アンテナのような現象が発生し、エネルギーが放射され、恵美


恵美識別

恵美が異なるので、良好なEMC設計ルールは、アナログ回路とデジタル回路を分離することである。より高い電流または電流を有するアナログ回路は、高速トレースまたはスイッチング信号から遠ざかるべきである。可能であれば、それらは接地された信号で保護されるべきです。多層PCB上では、スイッチまたは高速トレースが他方にある間、アナログトレースは1つのグランドプレーン上でルーティングされるべきである。したがって、異なる特性の信号が分離される。周囲のトレースと結合した高周波ノイズを除去するために、ローパスフィルタを使用することができる。フィルタは、ノイズを抑制し、安定した電流を返す。接地信号をアナログ信号とデジタル信号に分離することが重要である。アナログ回路とデジタル回路は独自の特徴を持つため、分離することが重要である。デジタル信号はデジタルグラウンドを有し、アナログ信号はアナロググラウンドで終了する。ディジタル回路設計では,経験豊富なpcbボードレイアウトと設計技術者は高速信号とクロックに特に注意を払っている。高速では、前述のように、接地面は制御下でクロストーク、ノイズ、放射線を維持するので、信号及びクロックは可能な限り短く、接地面に隣接していなければならない。

デジタル信号はまた、電力面から遠ざかるべきである。距離が近い場合、ノイズや誘導を作成することができます。


3 .クロストークトレースはキーである

トレースは、適切な電流の流れを確実にするために特に重要である。電流が発振器または他の同様のデバイスから来ている場合、電流をグランドプレーンから分離しておくか、または別のトレースと並列に電流を流さないようにすることが特に重要である。つの並列高速信号は、EMCと恵美、特にクロストークを発生させる。抵抗経路は短く維持し、帰還電流経路はできるだけ短くしなければならない。戻りパストレースは送信トレースと同じ長さでなければなりません。恵美では、一つは「侵略者トレース」と呼ばれ、もう一つは「被害者痕跡」です。誘導性および容量性結合は、電磁場の存在のために「犠牲者」トレースに影響を及ぼすことができ、「犠牲者トレース」上で順方向電流と逆電流を引き起こす。このように、信号の送信および受信長がほぼ等しい安定した環境において、リップルが生成される。安定したトレースをもつバランスのとれた環境では、誘導電流はクロストークを除去するために互いに相殺しなければならない。しかし、そんなことが起こらない不完全な世界に生きている。したがって、目標は、すべてのトレースのクロストークレベルを維持する必要があります。平行トレース間の幅がトレース幅の2倍であれば、クロストークの影響を低減することができる。例えば、トレース幅が5ミルであれば、2つの平行なトレース間の距離は10ミル以上でなければならない。新しい材料と新しいコンポーネントが出現し続けると、PCBボード設計者はまた、電磁両立性および干渉問題に対処し続けなければならない。


デカップリングコンデンサ

デカップリングコンデンサは、クロストークの不要な効果を低減し、低エーCインピーダンスを確保し、ノイズおよびクロストークを低減するために、デバイスの電源ピンと接地ピンとの間に配置されるべきである。広い周波数範囲で低インピーダンスを達成するためには、複数のデカップリングコンデンサを使用する必要がある。デカップリングコンデンサを配置するための重要なルールは、トレースに対する誘導効果を低減するために、値コンデンサをできるだけ装置に配置することである。この特定のコンデンサは、デバイスの電源ピンまたはパワートレースに可能な限り近く配置され、コンデンサのパッドを直接ビアまたはグランドプレーンに接続する。トレースが長い場合は、接地インピーダンスを作るために複数のビアを使用してください。


90°の角度を避ける

恵美を減少させるために、直角、バイア、および直角が90度の角度を形成する他の構成要素を避けるために、直角が放射を発生させる。このコーナーでは、キャパシタンスが増加し、特性インピーダンスが変化し、反射が生じ、それによって恵美が生じる。90°の角度角を避けるために、トレースは少なくとも2つの45°の角度角でコーナーに送られるべきである。


スパを使う

ほとんどすべてのPCB基板レイアウトでは、ビアは異なる層間の導電性接続を提供するために使用されなければならない。VIエーがインダクタンスとキャパシタンスを作るので、PCBレイアウトエンジニアは特に注意する必要があります。場合によっては、ビアがトレースにおいて作られるとき、特性インピーダンスが変化するので、それらも反射を生じる。また、VIエーのトレースの長さを増加し、一致する必要があることを心に留めておいてください。差動トレースの場合、可能な限りバイアを避けるべきである。避けられないなら、信号とリターン経路の遅れを補償するために、両方の跡でVIAを使用しなければなりません。


ケーブル/物理遮蔽

Cエーbles 運搬するインg デジタル circuITS 安d アナログ カレントs creエーte pエーrASitic cエーpエーcit安ce 安d インductエーnce あれ cエー用途 多く EMC-relアットed 問題. If エー ツイスト 対 ケーブル is 使用, the カップリング レベル is 維持 ロウ, elimインアットインg the resultインg 磁気 フィールド. For 高い-頻度 シグナルs, シールド ケーブル 必須 ビー 使用, with 両方 the フロント 安d backグラウンド to 排除する 恵美 干渉. 物理 シールドインg is the カプセル化 of the 全体 or part of the システム with a メタル パッケージ to 防止 恵美 から 入力 the 回路 on the PCBボード. この shield 行為 ライク an enクローズd グラウンドed 導電性 含むer, 削減 アンテナ ループ サイズ and absorbインg EMI.