I problemi elettromagnetici e di interferenza sono quasi un fattore chiave in tutti i progetti di PCB, considerando il problema delle fasi di layout della scheda per aiutare a mitigare molti problemi comuni. Il rumore generato dall'unità di alimentazione può ridurre le prestazioni di progettazione e interferire con altre apparecchiature. Il segnale può interferire tra loro e ridurre le prestazioni del sistema.
Comprendere come funziona il sistema, il nipote della posizione della linea di rumore e la posizione della posizione della linea a basso segnale rispetto a quella sensibile aiuta a ottimizzare il layout della scheda per evitare ulteriori problemi nella progettazione. Per risolvere il problema EMI, la radiazione può essere bloccata aggiungendo un filtro in un punto di rumore o utilizzando un alloggiamento in metallo. Tuttavia, questi richiedono un costo elevato e il processo di sviluppo deve testare e riprogettare continuamente la scheda e richiede tempo. Poiché la chiave per i problemi EMI sono gli effetti edge e il connettore, la riprogettazione di cui sopra può anche riguardare le linee I / O dei tasti mobili. Nella fase iniziale della progettazione della scheda, viene preso in considerazione l'effetto EMI e la qualità del prodotto finale può essere notevolmente migliorata e qualsiasi fastidioso problema.
alimentazione Dalla funzione alle caratteristiche EMI e termiche, il layout della scheda determina il successo di ogni progetto di alimentazione. Il layout dell'alimentatore switching di progettazione è semplice, ma spesso compare nella fase successiva del processo di progettazione.
Il buon layout del primo prototipo non solo aumenterà i costi, ma a sua volta, in termini di filtri EMI, mascheramento meccanico, tempo di test EMI e operazioni PCB, può far risparmiare molte risorse. La frequenza di radiazione dell'alimentatore a commutazione è più ovvia e colpisce la radio radio vicina, ma il buon layout non ha bisogno di bloccare tali sistemi.
Il problema EMI è causato da rapidi cambiamenti nell'anello di corrente, quindi il "circuito di calore" viene evitato o assicurato che non abbia una relazione di cambiamento rapido durante tutto il progetto. Diverse topologie di alimentazione (ad es. un convertitore buck o un convertitore inverso) producono diversi circuiti CA, ma è disposto correttamente (a volte all'interno del circuito stampato), è favorevole alla schermatura di tutti gli effetti delle radiazioni, riducendo il filtro o le costose esigenze dell'alloggiamento in metallo. Assicurarsi che la suddetta spira lontana dalla via e dalle linee sensibili collegate ai diversi livelli, che aiutano anche a ridurre l'impatto della linea elettrica su altri sistemi.
Linea di segnale La linea di segnale massima è il rumore generato dal pin I/O, che tipicamente forma una grande antenna. Nella progettazione sincrona, tutti i segnali vengono commutati sullo stesso fronte, il che può periodicamente produrre enormi picchi di rumore. All'aumentare della frequenza di clock, il segnale di cui sopra è più importante per la progettazione della scheda.
Anche se il tracciamento parallelo di una breve distanza, ospiterà la stringa. La distanza parallela, la frequenza, l'ampiezza e la vittima del rumore e la tensione della sorgente sonora sono proporzionali all'impedenza della vittima.
Isolando la linea del rumore con una traccia più sensibile, evitando il tracciamento del rumore al di fuori del bordo del circuito, è possibile ridurla al minimo. Allo stesso tempo, l'aggregato del pacchetto di tracciamento del rumore circonda la linea di terra, il che aiuta a ridurre il rumore perché tutti gli accoppiamenti sono collegati a terra e non sono collegati ad altre linee di segnale. Ciò è particolarmente importante per le linee di I/O che generano rumore e irradiano il sistema.
Il segnale che potrebbe essere una vittima del rumore dovrebbe essere restituito al terreno sottostante. Ciò riduce l'impedenza e riduce la tensione di rumore e qualsiasi raggio di radiazione.
Albero dell'orologio Il circuito di oscillazione è la terza fonte di rumore e l'oscillatore è qui per l'orbita. Oltre alle frequenze di base, l'uscita include anche le armoniche. La separazione di cristalli e altri componenti e tracce del PCB, pur mantenendo regioni ad anello più piccole, evita in genere i problemi di cui sopra e impedisce l'accoppiamento dei segnali ad altri componenti (ad esempio, sensori di grandi dimensioni).
La maggior parte della diafonia correlata all'EMI si verifica attorno al cristallo, quindi l'oscillatore mantiene intervalli di almeno 2 cm per ridurre la sensibilità. Di solito è preso come parte della partizione (come mostrato di seguito).
Antenna radiante Una sezione di antenna radiante in banda FM è formata circa 8 cm o più. I problemi di cui sopra possono essere facilmente risolti evitando linee di segnale più lunghe e una serie di resistori che forniscono smorzamento, ed è facile risolvere i problemi di cui sopra senza abbassare la velocità di trasmissione dei dati. Questa è la posizione del layout della scheda che restituisce l'elenco di rete durante l'iterazione.
La linea di corsa può anche irradiarsi dall'angolo, quindi le regole dello strumento di progettazione dovrebbero essere etichettate fuori dalla posizione di rotolamento. Gli angoli di cui sopra sono anche un processo di produzione per portare a fattori di rischio che vengono generati e, pertanto, vengono evitati i benefici dei suddetti fattori di rischio.
Partizione Creare una partizione funzionale simile, che aiuta a chiarire i requisiti del layout della scheda. Mantenere tutti i componenti analogici nella stessa area, schermati attraverso il piano di massa di separazione, progettato specificamente per proteggere le partizioni da linee di messa a terra alimentate o circuiti digitali, che possono ridurre la sensibilità al rumore di accoppiamento. Allo stesso tempo, per la progettazione della scheda di area simulata, i componenti digitali sono più deboli dell'induzione del rumore. Allo stesso modo, il componente di potenza è tenuto nella stessa area del circuito ed è anche possibile stare lontano da altri componenti sensibili.
Seleziona automaticamente il percorso La selezione automatica degli strumenti di instradamento sembra essere molto efficace, tenendo conto dei fattori e degli strumenti di restrizione di cui sopra. La selezione automatica dell'instradamento all'interno della partizione della scheda aiuta ad accelerare il processo di layout riducendo l'impatto dell'EMI sulla progettazione. Sulla linea del segnale lunga o sulla linea del segnale di rumore vicino alla linea sensibile (soprattutto in I/O), è difficile implementare l'instradamento automatico. Si noti che l'impatto di EMI su queste linee aiuta a promuovere la progettazione dell'automazione.
Strumenti come DesignSpark PCB forniscono regole di progettazione da verificare, assicurando che il percorso non sia troppo vicino e non sarà curvo, ma non c'è un grande aiuto per il problema EMI che devono affrontare i progettisti. Presta attenzione alle linee sensibili, al tracciamento del segnale parallelo e lungo, cerca modi per ottimizzare manualmente queste linee, segnala i capitani, aiuta a migliorare significativamente la qualità e le prestazioni del design.
Riassumere EMI è una linea guida di progettazione chiave, ma basandosi solo sulla posizione e sulla linea di automazione, le regole di progettazione del layout della scheda possono portare molti problemi di follow-up. Prestare attenzione al problema EMI che il design è progettato. Crea un'area che seleziona automaticamente il percorso, combinando il valore del valore del design dell'automazione e l'esperienza di progettazione, che aiuta a ottimizzare il design, evitare schede, filtri aggiuntivi e persino alloggi costosi. Riprogettazione ad alto costo.
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