субота, 8 лютого 2020 р.

Рекомендації щодо ЕМС та трасування друкованих плат

Звісно, ​​наші ГОСТ ніхто не скасовував. Щоправда в частині правил трасування вони значно застаріли, досить згадати методологію розведення НВЧ ланцюгів у САПР TOPOR. Однак слід просто запам'ятати три простих правила - намагайтеся не допускати сигнальних провідників під SMD (особливо важливо на високих частотах), ланцюги не прийнято вести через полігон проміжного компонента (робіть відгалуження) і робіть земляні полігони по шару TOP і BOTTOM так, щоб не допускати паразитних контурів (шини живлення та землі)...

Якщо у вас дві землі - аналогова і цифрова, то з'єднувати їх слід в одній точці, причому самі землі повинні розходитися по цій точці зіркою. по полігону ємності на загальну землю. Часто для підвищення ефективності придушення завад використовується комбінація з різних типiв ємностей різних номіналів, не тільки електролітів (найбільш ефективні за частотою звичайно ж танталові) для згладжування пульсацій, але і керамічних, фторопластових конденсаторів. Щодо керамічних багатошарових конденсаторів слід пам'ятати також про п'єзоефект і не використовувати конденсатори II-III класу, тобто з сегнетоэлектриками.

Мало хто звертає на це увагу:
  1. При використанні перехідних отворів в диффпарах потрібно симетричне розташування отворів з металізацією і боронь вас Тесла вести їх паралельно не земляній шині, а шині живлення або взагалі над шинами з іншим типом сигналів, завада забезпечена
  2. На ВЧ/НВЧ використовуйте максимум перехідних отворів із металізацією до земляного полігону вздовж сигнальних ланцюгів
  3. Враховуйте вимоги щодо вібрації та намагайтеся оптимально розташувати масивні компоненти так, щоб уникнути вторинних резонансів при подальшій експлуатації.
  4. Ергономіка наше все. Підключення до плати та її обслуговування має бути зручним та простим
  5. Зустрічалися трасування плат, де несправність ніяк не проявляла себе на стендовому обладнанні, але в робочих умовах йшла завада на одну з ліній вхідної диффпари LVDS-приймача. вихідний сигнал TTL-рівня з інших функціональних кіл:

Вирішилося обрізанням з двох сторін проблемного друкарського провідника "антени" (який не мав слідів недотраву, шкрябалося навколо вручну і продзвонювалося) та його дублювання звичайним провідником ПЕЛ.

Перегони сигналів

На високих частотах особливо проявляють себе перегони сигналів, коли внаслідок різниці фізичних довжин ліній фронти сигналів надходять на входи приймача з різною фазою. Якщо не вжито спеціальних заходів на зразок тригерів-засувок, що усувають наслідки ефекту, нестабільна робота пристрою забезпечена. Тому простіше боротися з першопричиною і використовувати трасування з вирiвнуючими лініями (штучні лінії затримки):


А ще зустрічаються такі подовжуючi елементи:


Загальні рекомендації та література з проектування PCB
  1. ATMEL. EMC Improvement Guidelines ANM085
  2. Analog Devices. AN_345
  3. High-speed Digital Board Design with Altium Designer Tutorial
  4. Отт Г. Методи придушення шумів та завад в електронних системах
  5. Дж. Барнс. Електронне конструювання: Методи боротьби з завадами
  6. Брянцева. Вологозахисні покриття ПП у вигляді аерозолів
  7. CRACKS: THE HIDDEN DEFECT
  8. SURFACE MOUNT ZERO DEFECT DESIGN
  9. Лопаткiн. Проектування друкованих плат Altium Designer
  10. Кечiев. Проектування друкованих плат для цифрової швидкодіючої апаратури
  11. Джонсон, Грехем. Висока швидкість передачі цифрових даних: вищий курс чорної магії
  12. Successful PCB Grounding with Mixed-Signal Chips - Follow the Path of Least Impedance
Корисні матеріали
  1. Індуктивності, чи все так просто?
  2. Монтаж SMD резисторів резистивним шаром вниз у НВЧ
  3. Секрет та історія Т-котушки
  4. A.Riazi. Як уникнути помилок під час трасування диференціальних сигналів
  5. AN 479: Design Guidelines for Implementing LVDS Interfaces in Cyclone Series Devices. July 2013. Altera Corporation
  6. AN 254: Implementing LVDS in Cyclone Devices
  7. Advanced PCB design and layout for EMC

Постскриптум

Шановні читачі, якщо мої дописи вас зацікавили – пiдтримайте збiр або ставайте спонсорами Youtube-каналу LaboratoryW з ексклюзивними лайфхаками