PCB Design Power Ground Plane Überlappungsregel

Die Verkabelung ist ein wichtiger Bestandteil des Leiterplattendesigns und der größte und zeitaufwändigste Teil des gesamten Leiterplattendesigns. Bei der Durchführung von Leiterplattenlayoutarbeiten müssen die Ingenieure einige Grundregeln befolgen, z. B. Fasenregeln, 3 W-Regeln usw.

Grundschleifenregeln

Die Mindestregel der Schleife lautet, dass die Fläche der Schleife, die von der Signalleitung und ihrer Schleife gebildet wird, so klein wie möglich sein sollte. Je kleiner die Schleifenfläche ist, desto weniger externe Strahlung und desto geringer sind die von der Außenwelt empfangenen Interferenzen. In Reaktion auf diese Regel müssen beim Teilen der Grundebene die Verteilung der Grundebene und wichtige Signalspuren berücksichtigt werden, um die durch das Schlitzen der Grundebene verursachten Probleme zu vermeiden. Wenn bei der Doppelschichtplatine genügend Platz für die Stromversorgung vorhanden ist, sollte der verbleibende Teil mit Referenzmasse gefüllt und einige erforderliche Erdungsdurchkontaktierungen hinzugefügt werden, um die doppelseitigen Erdungssignale effektiv zu verbinden, und versuchen Erdungsisolation für einige Schlüsselsignale verwenden. Bei einigen Konstruktionen mit höherer Frequenz sollte das Problem der Erdungssignalschleife besonders berücksichtigt werden. Es wird empfohlen, eine mehrschichtige Platine zu verwenden.

Schildschutzregeln

Entspricht der Ground-Loop-Regel. Tatsächlich dient es auch dazu, den Schleifenbereich des Signals zu minimieren. Es ist häufiger bei einigen wichtigeren Signalen wie Taktsignalen und Synchronisationssignalen. Bei einigen besonders wichtigen Signalen mit besonders hohen Frequenzen sollten Kupferwellenkabel berücksichtigt werden. Entwurf der Abschirmstruktur, d. H. Die zu verteilenden Leitungen sind vom Boden, von links, rechts und vom Boden isoliert, und es muss überlegt werden, wie der abgeschirmte Boden effektiv mit der tatsächlichen Grundebene kombiniert werden kann.

Regeln für die Übersprechkontrolle

Übersprechen bezieht sich auf die gegenseitige Störung, die durch lange parallele Verdrahtung zwischen verschiedenen Netzwerken auf der Leiterplatte verursacht wird, hauptsächlich aufgrund der verteilten Kapazität und der verteilten Induktivität zwischen den parallelen Leitungen. Die wichtigsten Maßnahmen zur Überwindung des Übersprechens sind:

Erhöhen Sie den Abstand der Parallelverdrahtung und befolgen Sie die 3 W-Regel.

Fügen Sie eine geerdete Isolationsleitung zwischen parallelen Leitungen ein.

Reduzieren Sie den Abstand zwischen der Verdrahtungsschicht und der Masseebene.

3 W-Regel

Um das Übersprechen zwischen Zeilen zu verringern, sollte der Zeilenabstand ausreichend groß sein. Wenn der Linienmittenabstand nicht weniger als das 3 -fache der Linienbreite beträgt, kann verhindert werden, dass 70% des elektrischen Feldes sich gegenseitig stören. Dies wird als 3 W-Regel bezeichnet. Wenn Sie 98% des elektrischen Feldes erreichen möchten, das sich nicht gegenseitig stört, können Sie einen 10 W-Abstand verwenden.

Routensteuerungsregeln

Die Routing-Richtungssteuerungsregel lautet, dass die Routing-Richtungen benachbarter Schichten eine orthogonale Struktur bilden. Vermeiden Sie es, benachbarte Schichten mit unterschiedlichen Signalleitungen in die gleiche Richtung zu verlegen, um unnötige Interferenz zwischen den Schichten zu vermeiden. Wenn die Platinenstruktur begrenzt ist (z. B. einige Backplanes), ist es schwierig, diese Situation zu vermeiden, insbesondere wenn die Signalrate hoch ist. Es sollte in Betracht gezogen werden, jede Verdrahtungsschicht mit einer Erdungsebene und jede Signalleitung mit einer Erdungssignalleitung zu isolieren.

Open-Loop-Inspektionsregeln für die Ausrichtung

Es ist im Allgemeinen nicht zulässig, an einem Ende einen schwimmenden Draht zu haben (baumelnde Linie), hauptsächlich um den&"Antenneneffekt GG" zu vermeiden. und unnötige Interferenzstrahlung und -akzeptanz reduzieren, da dies sonst zu unvorhersehbaren Ergebnissen führen kann.

Inspektionsregeln für geschlossene Kreisläufe

Verhindern Sie, dass Signalleitungen Selbstschleifen zwischen verschiedenen Schichten bilden. Solche Probleme treten häufig beim Entwurf von Mehrschichtplatinen auf, und Selbstschleifen verursachen Strahlungsstörungen.

Fasenregel

Das PCB-Design sollte scharfe und rechte Winkel vermeiden, da sie unnötige Strahlung und schlechte Prozessleistung verursachen.

Regeln zur Geräteentkopplung

Fügen Sie die erforderlichen Entkopplungskondensatoren auf der gedruckten Platte hinzu, um das Interferenzsignal am Netzteil herauszufiltern und das Netzteilsignal stabil zu machen. Es wird empfohlen, das Netzteil nach dem Filterkondensator an den Netzteilstift anzuschließen.

Integritätsregeln für die Leistungsgrundplatte

Bei Bereichen mit dichten Durchkontaktierungen sollte darauf geachtet werden, dass keine Löcher im ausgehöhlten Bereich der Stromversorgung und in der Erdungsschicht miteinander verbunden werden, die eine Teilung der planaren Schicht bilden und dadurch die Integrität der planaren Schicht zerstören Dadurch wird die Schleifenfläche der Signalleitung in der Bodenschicht vergrößert. Um eine Zerstörung der ebenen Schicht zu vermeiden, sollte der Durchkontaktierungsabstand mindestens sicherstellen, dass beim Fanout eine Signalleitung verwendet werden kann.

Überlappungsregel für Power Ground Plane

Unterschiedliche Leistungsschichten sollten eine Überlappung im Raum vermeiden. Der Hauptzweck besteht darin, die Interferenz zwischen verschiedenen Netzteilen zu verringern, insbesondere zwischen Netzteilen mit sehr unterschiedlichen Spannungen. Die Überlappung von Leistungsebenen muss vermieden werden. Wenn es schwer zu vermeiden ist, können Sie die Bildung des mittleren Intervalls berücksichtigen.

20 H-Regel

Da sich das elektrische Feld zwischen der Leistungsschicht und der Erdungsschicht ändert, werden elektromagnetische Störungen am Rand der Platine nach außen abgestrahlt. Dies wird als Kanteneffekt bezeichnet. Die Lösung besteht darin, die Leistungsschicht so zu verkleinern, dass das elektrische Feld nur im Bereich der Grundschicht geleitet wird. Wenn Sie ein H (mittlere Dicke zwischen Stromversorgung und Masse) als Einheit nehmen, kann durch Schrumpfen von 20 H 70% des elektrischen Feldes auf den Rand der Erdungsschicht begrenzt werden. Das Schrumpfen von 100 H kann 98% des elektrischen Feldes begrenzen.