شکاف PCB

1. شکل گیری شکافها در طی فرآیند طراحی PCB شامل موارد زیر است:

شکاف ناشی از تقسیم قدرت یا هواپیماهای زمینی. هنگامی که بسیاری از منبع تغذیه یا زمینه های مختلف در PCB وجود دارد ، به طور کلی تخصیص یک هواپیمای کامل برای هر شبکه منبع تغذیه و شبکه زمینی غیرممکن است. رویکرد متداول این است که تقسیم قدرت یا تقسیم زمین در چندین هواپیمای مختلف انجام شود. شکاف ها بین بخش های مختلف در همان هواپیما شکل می گیرند.

از طریق سوراخ ها برای تشکیل شکاف ها بسیار متراکم هستند (از طریق سوراخ ها شامل پد و vias). هنگامی که سوراخ ها از لایه زمین یا لایه برق بدون اتصال الکتریکی به آنها عبور می کنند ، باید برخی از فضا ها از طریق سوراخ های جداسازی الکتریکی در اطراف سوراخ باقی بماند. اما هنگامی که سوراخ ها وقتی سوراخ ها خیلی به هم نزدیک هستند ، حلقه های فضا با هم همپوشانی دارند ، شکاف هایی ایجاد می کنند.

VBS

2. تأثیر اسلات بر عملکرد EMC نسخه PCB

Grooving تأثیر مشخصی در عملکرد EMC صفحه PCB خواهد گذاشت. این تأثیر ممکن است منفی یا مثبت باشد. ابتدا باید توزیع جریان سطح سیگنال های پر سرعت و سیگنال های کم سرعت را درک کنیم. با سرعت کم ، جریان جریان در طول مسیر کمترین مقاومت. شکل زیر نشان می دهد که چگونه جریان کم سرعت از A به B جریان می یابد ، سیگنال بازگشت آن از صفحه زمین به منبع باز می گردد. در این زمان ، توزیع جریان سطح گسترده تر است.

در سرعت زیاد ، تأثیر القاء در مسیر بازگشت سیگنال از اثر مقاومت فراتر خواهد رفت. سیگنال های بازگشت با سرعت بالا در مسیر کمترین امپدانس جریان خواهند یافت. در این زمان ، توزیع جریان سطح بسیار باریک است و سیگنال بازگشت در زیر خط سیگنال در یک بسته نرم افزاری متمرکز می شود.

هنگامی که مدارهای ناسازگار در PCB وجود دارد ، پردازش "جداسازی زمین" لازم است ، یعنی هواپیماهای زمینی به طور جداگانه با توجه به ولتاژهای منبع تغذیه ، سیگنال های دیجیتال و آنالوگ ، سیگنال های با سرعت بالا و کم سرعت و سیگنال های با جریان بالا و کم جریان تنظیم می شوند. از توزیع سیگنال با سرعت بالا و بازگشت سیگنال با سرعت کم در بالا ، می توان به راحتی درک کرد که زمینی جداگانه می تواند مانع از ترکیب سیگنال های بازگشت از مدارهای ناسازگار و جلوگیری از اتصال امپدانس خط زمین مشترک شود.

اما صرف نظر از سیگنال های پر سرعت یا سیگنال های کم سرعت ، هنگامی که خطوط سیگنال در صفحه قدرت یا هواپیمای زمینی از شکاف عبور می کنند ، بسیاری از مشکلات جدی رخ می دهد ، از جمله:

افزایش ناحیه حلقه فعلی باعث افزایش القای حلقه می شود و باعث می شود شکل موج خروجی نوسان شود.

برای خطوط سیگنال با سرعت بالا که به کنترل سختگیرانه نیاز دارند و مطابق با مدل نوار مسیریابی می شوند ، مدل نوار به دلیل شکاف صفحه فوقانی یا هواپیمای پایین یا هواپیماهای فوقانی و پایین از بین می رود و در نتیجه ناپیوستگی و یکپارچگی جدی سیگنال ایجاد می شود. مشکلات جنسی ؛

انتشار تابش را به فضا افزایش می دهد و در معرض تداخل در میدان های مغناطیسی فضا است.

افت ولتاژ با فرکانس بالا در القاء حلقه یک منبع تابش حالت مشترک را تشکیل می دهد و تابش حالت مشترک از طریق کابل های خارجی ایجاد می شود.

احتمال عبور سیگنال با فرکانس بالا را با سایر مدارهای موجود در صفحه افزایش دهید.

هنگامی که مدارهای ناسازگار در PCB وجود دارد ، پردازش "جداسازی زمین" لازم است ، یعنی هواپیماهای زمینی به طور جداگانه با توجه به ولتاژهای منبع تغذیه ، سیگنال های دیجیتال و آنالوگ ، سیگنال های با سرعت بالا و کم سرعت و سیگنال های با جریان بالا و کم جریان تنظیم می شوند. از توزیع سیگنال با سرعت بالا و بازگشت سیگنال با سرعت کم در بالا ، می توان به راحتی درک کرد که زمینی جداگانه می تواند مانع از ترکیب سیگنال های بازگشت از مدارهای ناسازگار و جلوگیری از اتصال امپدانس خط زمین مشترک شود.

اما صرف نظر از سیگنال های پر سرعت یا سیگنال های کم سرعت ، هنگامی که خطوط سیگنال در صفحه قدرت یا هواپیمای زمینی از شکاف عبور می کنند ، بسیاری از مشکلات جدی رخ می دهد ، از جمله:

افزایش ناحیه حلقه فعلی باعث افزایش القای حلقه می شود و باعث می شود شکل موج خروجی نوسان شود.

برای خطوط سیگنال با سرعت بالا که به کنترل سختگیرانه نیاز دارند و مطابق با مدل نوار مسیریابی می شوند ، مدل نوار به دلیل شکاف صفحه فوقانی یا هواپیمای پایین یا هواپیماهای فوقانی و پایین از بین می رود و در نتیجه ناپیوستگی و یکپارچگی جدی سیگنال ایجاد می شود. مشکلات جنسی ؛

انتشار تابش را به فضا افزایش می دهد و در معرض تداخل در میدان های مغناطیسی فضا است.

افت ولتاژ با فرکانس بالا در القاء حلقه یک منبع تابش حالت مشترک را تشکیل می دهد و تابش حالت مشترک از طریق کابل های خارجی ایجاد می شود.

احتمال عبور سیگنال با فرکانس بالا را با سایر مدارهای موجود در صفحه افزایش دهید

3. روش های طراحی PCB برای اسلات

پردازش شیارها باید از اصول زیر پیروی کند:

برای خطوط سیگنال با سرعت بالا که نیاز به کنترل سختگیرانه دارند ، آثار آنها از عبور از خطوط تقسیم شده به شدت ممنوع است تا از ایجاد ناپیوستگی امپدانس جلوگیری شود و باعث ایجاد مشکلات جدی یکپارچگی سیگنال شود.

هنگامی که مدارهای ناسازگار در PCB وجود دارد ، باید جداسازی زمین انجام شود ، اما جداسازی زمین نباید باعث شود خطوط سیگنال با سرعت بالا از سیم کشی تقسیم شده عبور کنند ، و سعی کنید باعث ایجاد خطوط سیگنال با سرعت کم نشود.

هنگامی که مسیریابی در میان شکافها اجتناب ناپذیر است ، باید پل انجام شود.

اتصال (خارجی) نباید روی لایه زمین قرار گیرد. اگر تفاوت پتانسیل زیادی بین نقطه A و نقطه B در لایه زمین در شکل وجود داشته باشد ، ممکن است تابش حالت مشترک از طریق کابل خارجی ایجاد شود.

هنگام طراحی PCB برای اتصالات با چگالی بالا ، مگر اینکه شرایط خاصی وجود داشته باشد ، به طور کلی باید اطمینان حاصل کنید که شبکه زمینی هر پین را احاطه کرده است. همچنین می توانید هنگام تنظیم پین ها ، شبکه زمینی را به طور مساوی ترتیب دهید تا از تداوم هواپیمای زمین اطمینان حاصل کنید و از تولید اسلات جلوگیری کنید