Regra de sobreposição do plano de aterramento do projeto de PCB

A fiação é uma parte importante do projeto da placa de circuito impresso, e também é a parte maior e mais demorada de todo o projeto da placa de circuito impresso. Ao realizar o trabalho de layout de PCB, os engenheiros precisam seguir algumas regras básicas, como regras de chanfro, 3 regras W, etc.

Regras de loop de terra

A regra mínima do loop é que a área do loop formada pela linha de sinal e seu loop seja o menor possível. Quanto menor a área do loop, menor radiação externa e menor a interferência recebida do mundo exterior. Em resposta a esta regra, ao dividir o plano de terra, a distribuição do plano de terra e traços de sinal importantes devem ser considerados para evitar os problemas causados ​​pelo entalhe do plano de terra; no design da placa de camada dupla, no caso de deixar espaço suficiente para a fonte de alimentação, a parte restante deve ser preenchida com o aterramento de referência e algumas vias de aterramento necessárias devem ser adicionadas para conectar efetivamente os sinais de aterramento dos dois lados e tentar usar isolamento de terra para alguns sinais principais. Para alguns projetos com frequência mais alta, deve-se considerar especialmente o problema do loop do sinal de aterramento. É recomendável usar uma placa de várias camadas.

Regras de proteção do escudo

Correspondente à regra do loop de terra. De fato, é também para minimizar a área de loop do sinal. É mais comum em alguns sinais mais importantes, como sinais de relógio e sinais de sincronização. Para alguns sinais particularmente importantes com frequências particularmente altas, devem ser considerados os cabos dos eixos de cobre. Projeto da estrutura de blindagem, ou seja, As linhas a serem distribuídas são isoladas do solo, da esquerda, da direita e do solo, e é necessário considerar como combinar efetivamente o solo blindado com o plano de aterramento real.

Regras de controle de diafonia

A diafonia refere-se à interferência mútua causada pela fiação paralela longa entre diferentes redes na placa de circuito impresso, principalmente devido à capacitância distribuída e indutância distribuída entre as linhas paralelas. As principais medidas para superar a diafonia são:

Aumente o espaçamento da fiação paralela e siga a regra 3 W;

Inserir uma linha de isolamento aterrada entre linhas paralelas;

Reduza a distância entre a camada de fiação e o plano de aterramento.

Regra 3 W

Para reduzir a diafonia entre linhas, o espaçamento entre linhas deve ser suficientemente grande. Quando o espaçamento do centro da linha não é menor que 3 vezes a largura da linha, 70% do campo elétrico pode ser impedido de interferir entre si. Isso é chamado de regra 3 W. Se você deseja atingir 98% do campo elétrico não interfere entre si, é possível usar um espaçamento de 10 W.

Regras de controle de rota

A regra de controle da direção de roteamento é que as direções de roteamento das camadas adjacentes formam uma estrutura ortogonal. Evite colocar linhas de sinal diferentes na mesma direção em camadas adjacentes para reduzir a interferência desnecessária entre camadas; quando a estrutura da placa é limitada (como alguns backplanes), é difícil evitar essa situação, especialmente quando a taxa de sinal é alta. Deve-se considerar isolar cada camada de fiação com um plano de aterramento e isolar cada linha de sinal com uma linha de sinal de aterramento.

Regras de inspeção de loop aberto para alinhamento

Geralmente, não é permitido ter um fio flutuante em uma extremidade (linha de oscilação), principalmente para evitar o efeito de antena≫ e reduzir a radiação e a aceitação desnecessárias de interferências, caso contrário, poderá trazer resultados imprevisíveis.

Regras de inspeção de circuito fechado de rota

Impeça as linhas de sinal de formar auto-loops entre diferentes camadas. Tais problemas tendem a ocorrer no design de placas multicamadas e os auto-loops causarão interferência irradiada.

Regra de chanfro

O design da placa de circuito impresso deve evitar ângulos agudos e retos, pois eles geram radiação desnecessária e baixo desempenho do processo.

Regras de dissociação de dispositivos

Adicione os capacitores de desacoplamento necessários na placa impressa para filtrar o sinal de interferência na fonte de alimentação e tornar o sinal estável. É recomendável que a fonte de alimentação seja conectada ao pino da fonte de alimentação após o capacitor do filtro.

Regras de integridade do plano de aterramento

Para áreas com vias densas, deve-se tomar cuidado para evitar a interconexão de orifícios na área oca da fonte de alimentação e da camada de terra, que forma uma divisão da camada plana, destruindo assim a integridade da camada plana e causando assim o aumento da área de loop da linha de sinal na camada de terra. Para evitar destruir a camada plana, o espaçamento via deve garantir pelo menos que uma linha de sinal possa ser usada ao fazer Fanout.

Regra de sobreposição do plano de aterramento

Diferentes camadas de energia devem evitar sobreposição no espaço. O principal objetivo é reduzir a interferência entre diferentes fontes de alimentação, especialmente entre fontes de alimentação com tensões muito diferentes. A sobreposição de planos de força deve ser evitada. Quando é difícil evitar, você pode considerar a formação do intervalo intermediário.

Regra 20 H

Como o campo elétrico entre a camada de energia e a camada de terra está mudando, a interferência eletromagnética será irradiada para fora na borda da placa. Isso é chamado de efeito de borda. A solução é reduzir a camada de energia para que o campo elétrico seja conduzido apenas dentro do alcance da camada de terra. Tomando um H (espessura média entre a fonte de alimentação e o terra) como unidade, se diminuir 20 H, pode limitar 70% do campo elétrico até a borda da camada de terra; encolher 100 H pode limitar 98% do campo elétrico.