1. Tworzenie szczelin podczas procesu projektowania PCB obejmuje:
Dłutowanie spowodowane podziałem płaszczyzn mocy lub uziemienia; gdy na płytce drukowanej znajduje się wiele różnych zasilaczy lub mas, generalnie niemożliwe jest przydzielenie kompletnej płaszczyzny dla każdej sieci zasilającej i sieci uziemiającej. Powszechnym podejściem jest wykonanie podziału mocy lub podziału masy na wielu płaszczyznach. Szczeliny powstają pomiędzy różnymi podziałami na tej samej płaszczyźnie.
Otwory przelotowe są zbyt gęste, aby utworzyć szczeliny (otwory przelotowe obejmują podkładki i przelotki); gdy otwory przelotowe przechodzą przez warstwę uziemiającą lub warstwę mocy bez połączenia elektrycznego z nimi, należy pozostawić wokół otworów przelotowych pewną przestrzeń w celu izolacji galwanicznej; ale gdy otwory przelotowe są zbyt blisko siebie, pierścienie dystansowe zachodzą na siebie, tworząc szczeliny.
2. Wpływ szczelinowania na parametry EMC wersji PCB
Rowkowanie będzie miało pewien wpływ na parametry EMC płytki PCB. Wpływ ten może być negatywny lub pozytywny. Najpierw musimy zrozumieć rozkład prądu powierzchniowego sygnałów o dużej i małej prędkości. Przy małych prędkościach prąd płynie wzdłuż ścieżki o najniższym oporze. Poniższy rysunek pokazuje, jak gdy prąd o małej prędkości przepływa z punktu A do B, jego sygnał powrotny powraca z płaszczyzny uziemienia do źródła. W tym czasie rozkład prądu powierzchniowego jest szerszy.
Przy dużych prędkościach wpływ indukcyjności na ścieżkę powrotną sygnału będzie większy niż wpływ rezystancji. Szybkie sygnały zwrotne będą płynąć ścieżką o najniższej impedancji. W tym czasie rozkład prądu powierzchniowego jest bardzo wąski, a sygnał zwrotny jest skoncentrowany pod linią sygnałową w wiązce.
Gdy na płytce drukowanej znajdują się niekompatybilne obwody, wymagane jest przetwarzanie „oddzielenia uziemienia”, to znaczy płaszczyzny uziemienia są ustawiane oddzielnie w zależności od różnych napięć zasilania, sygnałów cyfrowych i analogowych, sygnałów o dużej i małej prędkości oraz sygnałów wysokoprądowych i sygnały niskoprądowe. Z podanego powyżej rozkładu sygnału o dużej prędkości i powrotu sygnału o niskiej prędkości można łatwo zrozumieć, że oddzielne uziemienie może zapobiec nakładaniu się sygnałów powrotnych z niekompatybilnych obwodów i zapobiec sprzężeniu impedancji wspólnej linii uziemienia.
Jednak niezależnie od sygnałów o dużej lub niskiej prędkości, gdy linie sygnałowe przecinają szczeliny w płaszczyźnie mocy lub płaszczyźnie uziemienia, wystąpi wiele poważnych problemów, w tym:
Zwiększanie obszaru pętli prądowej zwiększa indukcyjność pętli, ułatwiając oscylację kształtu fali wyjściowej;
W przypadku szybkich linii sygnałowych, które wymagają ścisłej kontroli impedancji i są prowadzone zgodnie z modelem linii paskowej, model linii paskowej ulegnie zniszczeniu z powodu szczelin w górnej lub dolnej płaszczyźnie lub w górnej i dolnej płaszczyźnie, co spowoduje nieciągłość impedancji i poważne integralność sygnału. problemy seksualne;
Zwiększa emisję promieniowania w przestrzeń kosmiczną i jest podatny na zakłócenia ze strony kosmicznych pól magnetycznych;
Spadek napięcia o wysokiej częstotliwości na indukcyjności pętli stanowi źródło promieniowania w trybie wspólnym, a promieniowanie w trybie wspólnym jest generowane przez kable zewnętrzne;
Zwiększ możliwość przesłuchu sygnału wysokiej częstotliwości z innymi obwodami na płytce.
Gdy na płytce drukowanej znajdują się niekompatybilne obwody, wymagane jest przetwarzanie „oddzielenia uziemienia”, to znaczy płaszczyzny uziemienia są ustawiane oddzielnie w zależności od różnych napięć zasilania, sygnałów cyfrowych i analogowych, sygnałów o dużej i małej prędkości oraz sygnałów wysokoprądowych i sygnały niskoprądowe. Z podanego powyżej rozkładu sygnału o dużej prędkości i powrotu sygnału o niskiej prędkości można łatwo zrozumieć, że oddzielne uziemienie może zapobiec nakładaniu się sygnałów powrotnych z niekompatybilnych obwodów i zapobiec sprzężeniu impedancji wspólnej linii uziemienia.
Jednak niezależnie od sygnałów o dużej lub niskiej prędkości, gdy linie sygnałowe przecinają szczeliny w płaszczyźnie mocy lub płaszczyźnie uziemienia, wystąpi wiele poważnych problemów, w tym:
Zwiększanie obszaru pętli prądowej zwiększa indukcyjność pętli, ułatwiając oscylację kształtu fali wyjściowej;
W przypadku szybkich linii sygnałowych, które wymagają ścisłej kontroli impedancji i są prowadzone zgodnie z modelem linii paskowej, model linii paskowej ulegnie zniszczeniu z powodu szczelin w górnej lub dolnej płaszczyźnie lub w górnej i dolnej płaszczyźnie, co spowoduje nieciągłość impedancji i poważne integralność sygnału. problemy seksualne;
Zwiększa emisję promieniowania w przestrzeń kosmiczną i jest podatny na zakłócenia ze strony kosmicznych pól magnetycznych;
Spadek napięcia o wysokiej częstotliwości na indukcyjności pętli stanowi źródło promieniowania w trybie wspólnym, a promieniowanie w trybie wspólnym jest generowane przez kable zewnętrzne;
Zwiększ możliwość przesłuchu sygnału wysokiej częstotliwości z innymi obwodami na płytce
3. Metody projektowania płytek drukowanych pod kątem szczelinowania
Obróbka rowków powinna być zgodna z następującymi zasadami:
W przypadku szybkich linii sygnałowych, które wymagają ścisłej kontroli impedancji, ich ścieżki są surowo zabrania się przecinania podzielonych linii, aby uniknąć spowodowania nieciągłości impedancji i poważnych problemów z integralnością sygnału;
Jeżeli na płytce drukowanej znajdują się niekompatybilne obwody, należy przeprowadzić separację uziemienia, ale separacja uziemienia nie powinna powodować krzyżowania się szybkich linii sygnałowych z podzielonym okablowaniem i starać się nie powodować krzyżowania się linii sygnałowych o małej prędkości z podzielonym okablowaniem;
Jeżeli nie da się uniknąć trasowania przez szczeliny, należy zastosować mostkowanie;
Łącznika (zewnętrznego) nie należy układać na warstwie gruntu. Jeżeli na rysunku występuje duża różnica potencjałów pomiędzy punktem A i punktem B w warstwie uziemiającej, promieniowanie w trybie wspólnym może być generowane przez kabel zewnętrzny;
Projektując płytki PCB dla złączy o dużej gęstości, o ile nie istnieją specjalne wymagania, należy ogólnie upewnić się, że sieć uziemiająca otacza każdy styk. Możesz także równomiernie rozmieścić sieć uziemiającą podczas rozmieszczania kołków, aby zapewnić ciągłość płaszczyzny uziemienia i zapobiec tworzeniu się szczelin