Con l'avvento dell'era dell'informazione, l'uso di schede PCB sta diventando sempre più esteso e lo sviluppo di schede PCB sta diventando sempre più complesso.Poiché i componenti elettronici sono disposti sempre più densamente sul PCB, l'interferenza elettrica è diventata un problema inevitabile.Nella progettazione e nell'applicazione di schede multistrato, il livello di segnale e il livello di potenza devono essere separati, quindi il design e la disposizione dello stack sono particolarmente importanti.Un buon schema di progettazione può ridurre notevolmente l'influenza di EMI e diafonia nelle schede multistrato.
Rispetto alle normali schede a strato singolo, il design delle schede multistrato aggiunge strati di segnale, strati di cablaggio e dispone strati di potenza e strati di terra indipendenti.I vantaggi delle schede multistrato si riflettono principalmente nel fornire una tensione stabile per la conversione del segnale digitale e nell'aggiungere uniformemente potenza a ciascun componente allo stesso tempo, riducendo efficacemente l'interferenza tra i segnali.
L'alimentatore viene utilizzato in un'ampia area di posa del rame e dello strato di terra, che può ridurre notevolmente la resistenza dello strato di potenza e dello strato di terra, in modo che la tensione sullo strato di potenza sia stabile e le caratteristiche di ciascuna linea di segnale può essere garantito, il che è molto vantaggioso per la riduzione dell'impedenza e della diafonia.Nella progettazione di circuiti stampati di fascia alta, è stato chiaramente stabilito che dovrebbe essere utilizzato più del 60% degli schemi di impilamento.I pannelli multistrato, le caratteristiche elettriche e la soppressione delle radiazioni elettromagnetiche hanno tutti vantaggi incomparabili rispetto ai pannelli a basso strato.In termini di costo, in generale, più strati ci sono, più costoso è il prezzo, perché il costo della scheda PCB è correlato al numero di strati e alla densità per unità di superficie.Dopo aver ridotto il numero di strati, lo spazio di cablaggio sarà ridotto, aumentando così la densità di cablaggio.e persino soddisfare i requisiti di progettazione riducendo la larghezza e la distanza della linea.Questi possono aumentare i costi in modo appropriato.È possibile ridurre l'impilamento e ridurre i costi, ma peggiora le prestazioni elettriche.Questo tipo di design è solitamente controproducente.
Osservando il cablaggio della microstriscia PCB sul modello, anche lo strato di terra può essere considerato parte della linea di trasmissione.Lo strato di rame di terra può essere utilizzato come percorso ad anello della linea di segnale.Il piano di alimentazione è collegato al piano di massa tramite un condensatore di disaccoppiamento, nel caso di CA.Entrambi sono equivalenti.La differenza tra loop di corrente a bassa frequenza e ad alta frequenza è questa.Alle basse frequenze, la corrente di ritorno segue il percorso di minor resistenza.Alle alte frequenze, la corrente di ritorno è lungo il percorso di minima induttanza.La corrente ritorna, concentrata e distribuita direttamente sotto le tracce del segnale.
Nel caso di alta frequenza, se un filo viene posato direttamente sullo strato di terra, anche se ci sono più anelli, la corrente di ritorno tornerà alla sorgente del segnale dallo strato di cablaggio sotto il percorso di origine.Perché questo percorso ha la minima impedenza.Questo tipo di utilizzo del grande accoppiamento capacitivo per sopprimere il campo elettrico e del minimo accoppiamento capacitivo per sopprimere l'impianto magnetico per mantenere una bassa reattanza, lo chiamiamo auto-schermatura.
Si può vedere dalla formula che quando la corrente rifluisce, la distanza dalla linea del segnale è inversamente proporzionale alla densità di corrente.Ciò riduce al minimo l'area del loop e l'induttanza.Allo stesso tempo, si può concludere che se la distanza tra la linea del segnale e la spira è ravvicinata, le correnti dei due sono simili in grandezza e opposte in direzione.E il campo magnetico generato dallo spazio esterno può essere compensato, quindi anche l'IME esterna è molto piccola.Nella progettazione dello stack, è meglio che ogni traccia di segnale corrisponda a uno strato di terra molto vicino.
Nel problema della diafonia sullo strato di terra, la diafonia causata dai circuiti ad alta frequenza è principalmente dovuta all'accoppiamento induttivo.Dalla formula del loop di corrente di cui sopra, si può concludere che le correnti di loop generate dalle due linee di segnale vicine tra loro si sovrapporranno.Quindi ci saranno interferenze magnetiche.
K nella formula è correlato al tempo di salita del segnale e alla lunghezza della linea del segnale di interferenza.Nell'impostazione dello stack, accorciare la distanza tra lo strato di segnale e lo strato di terra ridurrà efficacemente l'interferenza dallo strato di terra.Quando si posa il rame sullo strato di alimentazione e lo strato di terra sul cablaggio del PCB, se non si presta attenzione apparirà un muro di separazione nell'area di posa del rame.Il verificarsi di questo tipo di problema è molto probabilmente dovuto all'elevata densità dei fori delle vie o al design irragionevole dell'area di isolamento delle vie.Questo rallenta il tempo di salita e aumenta l'area del loop.L'induttanza aumenta e crea diafonia ed EMI.
Dovremmo fare del nostro meglio per sistemare i capi negozio in coppia.Questo è in considerazione dei requisiti della struttura di bilanciamento nel processo, poiché la struttura sbilanciata può causare la deformazione della scheda PCB.Per ogni livello di segnale, è meglio avere una città normale come intervallo.La distanza tra l'alimentatore di fascia alta e la città in rame favorisce la stabilità e la riduzione dell'IME.Nella progettazione di schede ad alta velocità, è possibile aggiungere piani di massa ridondanti per isolare i piani di segnale.
Tempo di pubblicazione: 23 marzo 2023