不同类型的屏蔽模拟布局为PCB设计考虑

关键的外卖

• 了解潜在的问题与无防御的电子产品。

• 探索PCB设计策略,可以帮助和指导方针。

• 看到如何使用金属盾牌在你的下一个PCB布局。

中世纪骑士的经典形象是一个铁壳的人手持骑枪或剑和装备盾防御。在现实中,有更多的骑士的国防不仅仅是他的盾牌。开始第一次与骑士的培训,包括穿的笨重的盔甲,甚至帮助年轻的侍从担任拿兵器的。虽然我们没有太多要求的服务骑士今天,同样的多层防御方法仍然是重要的,特别是在PCB设计。

电路板可以通过传入的受害者电磁干扰(EMI)和与即将卸任的电磁干扰也会影响其他电子产品。有许多解决方案来阻止干扰,包括使用金属盾牌或罐。关键是要使用这些不同类型的屏蔽模拟布局,先开始良好的PCB布局策略。

如果你一直在这样的EMI问题,有一个重要的可能,下面列出的想法可以帮助。

的问题会导致无防御的电子产品

许多类型的干扰会影响电子产品的性能。这些包括地面反射、串扰和电源噪音。不过,最大的问题是电磁干扰。EMI能有毁灭性的影响电子设备的正常运行,结果可以是昂贵的和危险的。一个例子是在医学领域的电子设备的故障(如显示器、除颤器、通风)会有严重的后果。

这里有一些问题,可以通过电子设备经历了如果不妥善EMI控制:

• 通信的中断。

• 无线设备的干扰。

• 腐败从传感器的数据。

• 电子元件故障。

• 软件错误或失败。

EMI的危险是双重的:电子可以通过传入的EMI受害或电路板可以生成外向EMI,将损害其他电子产品。有不同的标准,管理是什么和不接受的EMI排放为了限制潜在的问题。IEC 60601例如,集医疗设备、标准CISPR 12和CISPR 25覆盖干扰分别从车辆外部和内部资源。

最常见的来源EMI在印刷电路板内部董事会和源于其布局问题。如果不纠正,这些问题所产生的电磁干扰会扰乱董事会的运作,它将最终失败。为了防止这样的情况发生,重要的是开始使用良好的PCB设计技术在板的布局,我们接下来就看看。

短的直接模拟组件之间的路由。

模拟屏蔽始于良好的PCB设计

加强对EMI需要电子电路板的整体设计的一部分。这里有四个主要领域的PCB布局EMI预防,应考虑:

板层分层盘旋飞行

如何配置你的PCB层分层盘旋飞行EMI的控制是一个重要的第一步。虽然看起来有吸引力减少层数减少制造费用,这一策略可能损坏的信号完整性。高速信号、敏感的模拟网络,和噪声功率电路都需要互相隔离的,这可能需要额外的层分层盘旋飞行。同样重要的是提供足够的层为地面的飞机保护这些信号从发射层或被EMI受害。

组件的位置

组件如何放置也会产生很大的不同在董事会对EMI屏蔽问题。这里有一些一般准则,牢记:

• 模拟电路与数字电路。

• 保持你的模拟组件放置紧密合作,保持跟踪长度短。

• 提供足够的旁路电容,以确保一个清洁能源输送网络。

• 在你的设计包括低通滤波。

确保你的设计是EMC兼容的,重要的是要保持PCB组件分组根据他们的功能。你不想让数字电路流过一个模拟部分,除了这些信号,直接连接两个在一起。

电力和地面的飞机

金属飞机在板层分层盘旋飞行提供屏蔽的很多,这是一个良好的实践路径敏感信号在两个地平面层之间的一层带状线配置。此外,以下是一些指导方针,记得在设计你的飞机:

• 使用单独的飞机模拟和数字的理由要分开他们的声音。

• 提供清晰的数字信号返回路径飞机不流经地区的模拟电路。

• 小心把飞机、图样或漏洞允许EMI的飞机,可以创建障碍明确信号返回路径。

• 避免使用分割平面,但如果他们是必要的,确保分裂只连接到对方。多个连接点之间的分裂的飞机可以创建循环导致天线辐射EMI。

跟踪路由

具有良好的组件的位置,你将已经最好的跟踪路由所需的基础。然而,它仍然是重要的减少EMI遵循这些路由指南:

• 保持模拟和数字信号分开,并隔离敏感信号从其他路由。

• 保持模拟路由短和确保信号有明确的返回路径参考面。

• 使用保护防止痕迹之间的串扰两个平行模拟痕迹如果你没有足够的空间为更广泛的空间。警卫队痕迹也帮助屏蔽之间的模拟和数字跟踪,如果需要。

• 使用通过形成一个保护边境或栅栏功能分区之间的电路。通过篱笆是有效且很容易,但换来的是,他们使用了大量的房地产在电路板上。

既然我们已经检查了PCB设计的指南,可以帮助屏蔽,让我们看看使用金属盾牌在电路板上。

模拟区域的保护盾。

考虑不同类型的屏蔽模拟布局

进一步保护电路板的电磁干扰的影响,可以添加金属盾牌或罐。目标是包含一个与屏蔽的关键区域覆盖所有四个边,顶部焊下来下的地平面组件创建一个法拉第笼。在完美的世界里,盾牌会完全封闭封锁所有排放。实际上,然而,需要开口的盾牌调整,热冷却,接缝,向董事会和焊接点。

使用盾牌电路板的另一个需要注意的是,他们通常是在董事会后手动焊接过程自动化PCB组装。这需要时间和费用增加的制造。它还增加了复杂性进行调试和测试,以及重新设计电路板时的困难。然而,金属屏蔽并提供保护EMI的数量大幅度增加,通常是一个要求。PCB盾牌可以废料制成的钢材,铜、不锈钢、废料和其他材料。

幸运的是,今天有PCB设计工具在使用,可以帮助将这些不同的屏蔽设计的选择。在上面的图片中,你可以看到节奏的快板PCB编辑器将允许的三维步模型屏蔽设计的检查和净空。还有其他的EMI预防技术的工具也可以帮助,我们将在下面看。

在快板PCB编辑器中使用约束管理器建立路由规则。

你的PCB设计工具可以帮助如何

正如我们已经讨论的,对EMI屏蔽模拟电路的第一步是通过使用良好的PCB设计指导方针。今天电路板布局系统,如快板PCB编辑,有许多工具和特性与这些指南帮助你保持正轨。

在上面的图片你可以看到一个例子,一个约束管理系统用于定义的快板净和组件类以及设置组件之间的空隙,通过跟踪宽度和空间。中配置的规则是一个易于使用的电子表格应用程序,允许各种编辑功能,有助于建立高速设计约束和拓扑。约束管理器还允许你设置许可其他设计对象,包括丝网印刷和制造规则。

快板是一个完整的PCB设计解决方案,为用户提供许多不同的功能,这将有助于防止EMI设计电路板。找出更多关于EMI控制和高速设计主题的PCB设计,看看这个电子书。

如果你想了解更多关于节奏是如何对你的解决方案,跟我们和我们的专家团队。