高频高速PCB设计中如何尽可能的达到EMC要求,又不致造成太大的成本压力?
PCB板上会因EMC而增加的成本通常是因增加地层数目以增强屏蔽效应及增加了ferritebead、choke等抑制高频谐波器件的缘故。
除此之外,通常还是需搭配其它机构上的屏蔽结构才能使整个系统通过EMC的要求。
以下就PCB板的设计技巧提供几个降低电路产生的电磁辐射效应。
尽可能选用信号斜率(slewrate)较慢的器件,以降低信号所产生的高频成分。
注意高频器件摆放的位置,不要太靠近对外的连接器。
注意高速信号的阻抗匹配,走线层及其回流电流路径(returncurrentpath),以减少高频的反射与辐射。
在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。
对外的连接器附近的地可与地层做适当分割,并将连接器的地就近接到chassisground。
可适当运用groundguard/shunttraces在一些特别高速的信号旁。但要注意guard/shunttraces对走线特性阻抗的影响。
电源层比地层内缩20H,H为电源层与地层之间的距离。 为什么要导入类载板极细化线路叠加SIP封装需求?高速光模块pcb设计
PCB多层板LAYOUT设计规范之十四:
114.将连接器外壳和金属开关外壳都连接到机箱地上。
115.在薄膜键盘周围放置宽的导电保护环,将环的**连接到金属机箱上,或至少在四个拐角处连接到金属机箱上。不要将该保护环与PCB地连接在一起。
116.使用多层PCB:相对于双面PCB而言,地平面和电源平面以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗(common impedance)和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
117.对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可使用内层线。大多数的信号线以及电源和地平面都在内层上,因而类似于具备屏蔽功能的法拉第盒。
118.尽可能将所有连接器都放在电路板一侧。
119.在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
120.PCB装配时,不要在顶层或者底层的安装孔焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
121.在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm(0.025英寸)。 fpc软板供应商浅谈PCB多层板设计时的EMI的规避技巧。
PCB多层板LAYOUT设计规范之九:
63.在要求高的场合要为内导体提供360°的完整包裹,并用同轴接头来保证电场屏蔽的完整性
64.多层板:电源层和地层要相邻。高速信号应临近接地面,非关键信号则布放为靠近电源面。
65.电源:当电路需要多个电源供给时,用接地分离每个电源。
66.过孔:高速信号时,过孔产生1-4nH的电感和0.3-0.8pF的电容。因此,高速通道的过孔要尽可能**小。确保高速平行线的过孔数一致。
67.短截线:避免在高频和敏感的信号线路使用短截线
68.星形信号排列:避免用于高速和敏感信号线路
69.辐射型信号排列:避免用于高速和敏感线路,保持信号路径宽度不变,经过电源面和地面的过孔不要太密集。70.地线环路面积:保持信号路径和它的地返回线紧靠在一起将有助于**小化地环
71.一般将时钟电路布置在PCB板接受中心位置或一个接地良好的位置,使时钟尽量靠近微处理器,并保持引线尽可能短,同时将石英晶体振荡只有外壳接地。
72.为进一步增强时钟电路的可靠性,可用地线找时钟区圈起隔离起来,在晶体振荡器下面加大接地的面积,避免布其他信号线;
PCB LAYOUT设计规范:
1.PCB布线与布局隔离准则:强弱电流隔离、大小电压隔离,高低频率隔离、输入输出隔离、数字模拟隔离、输入输出隔离,分界标准为相差一个数量级。隔离方法包括:空间远离、地线隔开。
2.晶振要尽量靠近IC,且布线要较粗
3.晶振外壳接地
4.时钟布线经连接器输出时,连接器上的插针要在时钟线插针周围布满接地插针
5.让模拟和数字电路分别拥有自己的电源和地线通路,在可能的情况下,应尽量加宽这两部分电路的电源与地线或采用分开的电源层与接地层,以便减小电源与地线回路的阻抗,减小任何可能在电源与地线回路中的干扰电压
6.单独工作的PCB的模拟地和数字地可在系统接地点附近单点汇接,如电源电压一致,模拟和数字电路的电源在电源入口单点汇接,如电源电压不一致,在两电源较近处并一1~2nf的电容,给两电源间的信号返回电流提供通路
7.如果PCB是插在母板上的,则母板的模拟和数字电路的电源和地也要分开,模拟地和数字地在母板的接地处接地,电源在系统接地点附近单点汇接,如电源电压一致,模拟和数字电路的电源在电源入口单点汇接,如电源电压不一致,在两电源较近处并一1~2nf的电容,给两电源间的信号返回电流提供通路 来了!PCB多层板解析!欢迎来电咨询。
PCB多层板LAYOUT设计规范之十一:
80.在信号线需要转折时,使用45度或圆弧折线布线,避免使用90度折线,以减小高频信号的反射。
81.布线时避免90度折线,减少高频噪声发射
82.注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离 起来,晶振外壳接地并固定
83.电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离
84.用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,***在一 点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片 引脚排列时已考虑此要求
85.单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。 大功率 器件尽可能放在电路板边缘
86.布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声
87.布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦 合噪声
88.IC器件尽量直接焊在电路板上,少用IC座 PCB六层板的叠层对于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应考虑6层板的设计生产
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PCB多层板LAYOUT设计规范之二十三-机壳:
197.电子设备与下列各项之间的路径长度超过20mm,包括接缝、通风口和安装孔在内任何用户操作者能够接触到的点,可以接触到的未接地金属,如紧固件、开关、操纵杆和指示器。
198.在机箱内用聚脂薄膜带来覆盖接缝以及安装孔,这样延伸了接缝/过孔的边缘,增加了路径长度。
199.用金属帽或者屏蔽塑料防尘盖罩住未使用或者很少使用的连接器。
200.使用带塑料轴的开关和操纵杆,或将塑料手柄/套子放在上面来增加路径长度。避免使用带金属固定螺丝的手柄。
201.将LED和其它指示器装在设备内孔里,并用带子或者盖子将它们盖起来,从而延伸孔的边沿或者使用导管来增加路径长度。
202.将散热器靠近机箱接缝,通风口或者安装孔的金属部件上的边和拐角要做成圆弧形状。
203.塑料机箱中,靠近电子设备或者不接地的金属紧固件不能突出在机箱中。
204.高支撑脚使设备远离桌面或地面可以解决桌面/地面或者水平耦合面的间接ESD耦合问题。
205机壳在薄膜键盘电路层周围涂上粘合剂或密封剂。 高速光模块pcb设计
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