Regla de superposición de plano de tierra de potencia de diseño de PCB

El cableado es una parte importante del diseño de PCB, y también es la parte más grande y que consume más tiempo de todo el diseño de PCB. Al realizar trabajos de diseño de PCB, los ingenieros deben seguir algunas reglas básicas, como reglas de chaflán, 3 reglas W, etc.

Reglas de bucle de tierra

La regla mínima del bucle es que el área del bucle formada por la línea de señal y su bucle debe ser lo más pequeña posible. Cuanto más pequeña es el área del circuito, menos radiación externa y menor es la interferencia recibida del mundo exterior. En respuesta a esta regla, al dividir el plano de tierra, se debe considerar la distribución del plano de tierra y los rastros de señales importantes para evitar los problemas causados ​​por la ranura del plano de tierra; en el diseño de placa de doble capa, en el caso de dejar suficiente espacio para la fuente de alimentación, la parte restante debe llenarse con tierra de referencia, y se deben agregar algunas vías de tierra necesarias para conectar efectivamente las señales de tierra de doble cara, e intentar usar aislamiento de tierra para algunas señales clave. Para algunos diseños con mayor frecuencia, se debe prestar especial atención al problema del bucle de señal de tierra. Se recomienda utilizar una placa de varias capas.

Reglas de protección de escudos

Corresponde a la regla del bucle de tierra. De hecho, también es para minimizar el área de bucle de la señal. Es más común en algunas señales más importantes, como las señales de reloj y las señales de sincronización. Para algunas señales particularmente importantes con frecuencias particularmente altas, se deben considerar los cables de cobre. Diseño de estructura de blindaje, es decir, las líneas que se distribuirán están aisladas del suelo, la izquierda, la derecha y el suelo, y es necesario considerar cómo combinar efectivamente el suelo blindado con el plano de tierra real.

Reglas de control de diafonía

La diafonía se refiere a la interferencia mutua causada por un largo cableado paralelo entre diferentes redes en la PCB, principalmente debido a la capacitancia distribuida y la inductancia distribuida entre las líneas paralelas. Las principales medidas para superar la diafonía son:

Aumente el espacio del cableado paralelo y siga la regla 3 W;

Inserte una línea de aislamiento a tierra entre líneas paralelas;

Reduzca la distancia entre la capa de cableado y el plano de tierra.

3 regla W

Para reducir la diafonía entre líneas, el espacio entre líneas debe ser lo suficientemente grande. Cuando el espaciado del centro de la línea no es menor que 3 veces el ancho de la línea, se puede evitar que 70% del campo eléctrico interfiera entre sí. Esto se llama la regla 3 W. Si desea lograr que 98% del campo eléctrico no interfiera entre sí, puede usar un 10 espacio W.

Reglas de control de ruta

La regla de control de dirección de enrutamiento es que las direcciones de enrutamiento de las capas adyacentes forman una estructura ortogonal. Evite colocar diferentes líneas de señal en la misma dirección en capas adyacentes para reducir la interferencia innecesaria entre capas; Cuando la estructura de la placa es limitada (como algunos planos posteriores), es difícil evitar esta situación, especialmente cuando la velocidad de la señal es alta. Debe considerarse aislar cada capa de cableado con un plano de tierra y aislar cada línea de señal con una línea de señal de tierra.

Reglas de inspección de bucle abierto para alineación

Por lo general, no está permitido tener un cable flotante en un extremo (Línea colgante), principalmente para evitar el&", efecto de antena GG"; y reducir la radiación de interferencia innecesaria y la aceptación, de lo contrario puede traer resultados impredecibles.

Reglas de inspección de circuito cerrado de ruta

Evite que las líneas de señal formen bucles automáticos entre diferentes capas. Tales problemas son propensos a ocurrir en el diseño de placas multicapa, y los bucles automáticos causarán interferencia radiada.

Regla de chaflán

El diseño de PCB debe evitar ángulos agudos y rectos, ya que provocarán radiación innecesaria y un bajo rendimiento del proceso.

Reglas de desacoplamiento del dispositivo

Agregue los condensadores de desacoplamiento necesarios en la placa impresa para filtrar la señal de interferencia en la fuente de alimentación y hacer que la señal de la fuente de alimentación sea estable. Se recomienda que la fuente de alimentación se conecte al pin de la fuente de alimentación después del condensador del filtro.

Reglas de integridad del plano de tierra de potencia

Para áreas con vías densas, se debe tener cuidado para evitar la interconexión de agujeros en el área hueca de la fuente de alimentación y la capa de tierra, que forma una división de la capa plana, destruyendo así la integridad de la capa plana, y haciendo que aumente el área de bucle de la línea de señal en la capa de tierra. Para evitar la destrucción de la capa plana, el espacio entre las vías debería al menos garantizar que se pueda usar una línea de señal al hacer Fanout.

Regla de superposición del plano de tierra de potencia

Las diferentes capas de potencia deben evitar la superposición en el espacio. El objetivo principal es reducir la interferencia entre diferentes fuentes de alimentación, especialmente entre fuentes de alimentación con voltajes muy diferentes. Se debe evitar la superposición de los aviones de poder. Cuando es difícil de evitar, puede considerar la formación del intervalo medio.

20 regla H

Dado que el campo eléctrico entre la capa de potencia y la capa de tierra está cambiando, la interferencia electromagnética se irradiará hacia afuera en el borde de la placa. Esto se llama efecto de borde. La solución es reducir la capa de potencia para que el campo eléctrico se conduzca solo dentro del rango de la capa de tierra. Tomar una H (grosor medio entre la fuente de alimentación y la tierra) como la unidad, si la reducción 20 H puede limitar el 70% del campo eléctrico al borde de la capa de tierra; reducir 100 H puede limitar 98% del campo eléctrico.