PCB-sporing

1. Dannelsen av spor under PCB-designprosessen inkluderer:

Slotting forårsaket av deling av kraft eller jordplan; når det er mange forskjellige strømforsyninger eller jordinger på PCB, er det generelt umulig å tildele et komplett plan for hvert strømforsyningsnettverk og jordingsnettverk. Den vanlige tilnærmingen er å Eller utføre kraftdeling eller bakkedeling på flere plan. Spor dannes mellom forskjellige inndelinger på samme plan.

De gjennomgående hullene er for tette til å danne spor (gjennom hullene inkluderer puter og vias); når de gjennomgående hullene passerer gjennom jordlaget eller kraftlaget uten elektrisk tilkobling til dem, må det være litt plass rundt de gjennomgående hullene for elektrisk isolasjon; men når de gjennomgående hullene Når hullene er for tett sammen, overlapper avstandsringene, og det skapes spor.

vbs

2. Innvirkningen av sporing på EMC-ytelsen til PCB-versjonen

Grooving vil ha en viss innvirkning på EMC-ytelsen til PCB-kortet. Denne påvirkningen kan være negativ eller positiv. Først må vi forstå overflatestrømfordelingen til høyhastighetssignaler og lavhastighetssignaler. Ved lave hastigheter flyter strømmen langs banen med lavest motstand. Figuren nedenfor viser hvordan når en lavhastighetsstrøm flyter fra A til B, returnerer retursignalet fra jordplanet til kilden. På dette tidspunktet er overflatestrømfordelingen bredere.

Ved høye hastigheter vil effekten av induktans på signalreturveien overstige effekten av motstand. Høyhastighets retursignaler vil strømme langs banen med laveste impedans. På dette tidspunktet er overflatestrømfordelingen veldig smal, og retursignalet er konsentrert under signallinjen i en bunt.

Når det er inkompatible kretser på kretskortet, kreves "jordseparasjons"-behandling, det vil si at jordplan settes separat i henhold til forskjellige strømforsyningsspenninger, digitale og analoge signaler, høyhastighets- og lavhastighetssignaler og høystrøm og svakstrømssignaler. Fra fordelingen av høyhastighetssignal og lavhastighetssignalretur gitt ovenfor, kan det lett forstås at separat jording kan forhindre overlagring av retursignaler fra inkompatible kretser og forhindre felles jordlinjeimpedanskobling.

Men uavhengig av høyhastighetssignaler eller lavhastighetssignaler, når signallinjer krysser spor på kraftplanet eller bakkeplanet, vil mange alvorlige problemer oppstå, inkludert:

Å øke strømsløyfeområdet øker sløyfinduktansen, noe som gjør utgangsbølgeformen lett å svinge;

For høyhastighetssignallinjer som krever streng impedanskontroll og rutes i henhold til stripline-modellen, vil stripline-modellen bli ødelagt på grunn av spaltingen i det øvre eller nedre planet eller øvre og nedre plan, noe som resulterer i impedansdiskontinuitet og alvorlig signalintegritet. seksuelle problemer;

Øker strålingsutslipp til verdensrommet og er mottakelig for forstyrrelser fra magnetiske felt i rommet;

Det høyfrekvente spenningsfallet på sløyfeinduktansen utgjør en common-mode strålingskilde, og common-mode stråling genereres gjennom eksterne kabler;

Øk muligheten for høyfrekvent signalovertale med andre kretser på brettet.

Når det er inkompatible kretser på kretskortet, kreves "jordseparasjons"-behandling, det vil si at jordplan settes separat i henhold til forskjellige strømforsyningsspenninger, digitale og analoge signaler, høyhastighets- og lavhastighetssignaler og høystrøm og svakstrømssignaler. Fra fordelingen av høyhastighetssignal og lavhastighetssignalretur gitt ovenfor, kan det lett forstås at separat jording kan forhindre overlagring av retursignaler fra inkompatible kretser og forhindre felles jordlinjeimpedanskobling.

Men uavhengig av høyhastighetssignaler eller lavhastighetssignaler, når signallinjer krysser spor på kraftplanet eller bakkeplanet, vil mange alvorlige problemer oppstå, inkludert:

Å øke strømsløyfeområdet øker sløyfinduktansen, noe som gjør utgangsbølgeformen lett å svinge;

For høyhastighetssignallinjer som krever streng impedanskontroll og rutes i henhold til stripline-modellen, vil stripline-modellen bli ødelagt på grunn av spaltingen i det øvre eller nedre planet eller øvre og nedre plan, noe som resulterer i impedansdiskontinuitet og alvorlig signalintegritet. seksuelle problemer;

Øker strålingsutslipp til verdensrommet og er mottakelig for forstyrrelser fra magnetiske felt i rommet;

Det høyfrekvente spenningsfallet på sløyfeinduktansen utgjør en common-mode strålingskilde, og common-mode stråling genereres gjennom eksterne kabler;

Øk muligheten for høyfrekvent signalovertale med andre kretser på brettet

3. PCB-designmetoder for sporing

Behandlingen av spor bør følge følgende prinsipper:

For høyhastighetssignallinjer som krever streng impedanskontroll, er sporene deres strengt forbudt å krysse delte linjer for å unngå å forårsake impedansdiskontinuitet og forårsake alvorlige signalintegritetsproblemer;

Når det er inkompatible kretser på PCB, bør jordseparasjon utføres, men jordseparasjonen skal ikke føre til at høyhastighetssignallinjer krysser delte ledninger, og prøv å ikke få lavhastighetssignallinjer til å krysse delte ledninger;

Når ruting over spor er uunngåelig, bør brobygging utføres;

Kontakten (ekstern) skal ikke plasseres på jordlaget. Hvis det er stor potensialforskjell mellom punkt A og punkt B på grunnlaget i figuren, kan det genereres fellesmodusstråling gjennom den eksterne kabelen;

Når du designer PCB-er for kontakter med høy tetthet, med mindre det er spesielle krav, bør du generelt sørge for at jordnettverket omgir hver pinne. Du kan også ordne jordnettverket jevnt når du arrangerer pinnene for å sikre kontinuiteten til jordplanet og forhindre produksjon av slisse