Θα πρέπει να γνωρίζετε τον κανόνα των 20H στο σχεδιασμό PCB. Αυτός ο κανόνας ορίζει ότι η άκρη του επιπέδου ισχύος πρέπει να απέχει από την άκρη του στρώματος σήματος. Θα πρέπει να απέχει τουλάχιστον είκοσι φορές το διηλεκτρικό ύψος. Αυτό βοηθά στη μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Βελτιώνει επίσης την ακεραιότητα του σήματος. Η χρήση του κανόνα των 20H διατηρεί τα κυκλώματά σας αθόρυβα. Τα κάνει επίσης να λειτουργούν καλά και να παραμένουν αξιόπιστα.
Βασικά Συμπεράσματα
Ο κανόνας των 20H ορίζει ότι η άκρη του επιπέδου ισχύος πρέπει να απέχει από την άκρη του επιπέδου γείωσης. Πρέπει να απέχει τουλάχιστον είκοσι φορές το διηλεκτρικό ύψος. Αυτός ο χώρος βοηθά στην αποτροπή των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Επίσης, βελτιώνει τα σήματα.
Η χρήση του κανόνα των 20H βοηθά την πλακέτα σας να περάσει τις δοκιμές ηλεκτρομαγνητικής παρέμβυσης (EMI). Διατηρεί ηλεκτρικά πεδία μέσα στην πλακέτα. Αυτό μειώνει την πιθανότητα κακών σημάτων να βλάψουν τον τρόπο λειτουργίας της.
Ο κανόνας των 20H βελτιώνει την ποιότητα του σήματος. Μειώνει τον θόρυβο και τα σφάλματα. Αυτό βοηθά τα γρήγορα σήματα να κινούνται ομαλά στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.
Η καλή στοίβαξη και η σωστή διάταξη έχουν σημασία όταν χρησιμοποιείτε τον κανόνα 20H. Ένας έξυπνος σχεδιασμός διατηρεί τον σωστό χώρο. Επίσης, κάνει την πλακέτα να λειτουργεί καλύτερα και να διαρκεί περισσότερο.
Πάντα δοκιμάζετε το δικό σας Σχεδιασμός PCB μετά τη χρήση του κανόνα 20H. Αυτό ελέγχει εάν ο σχεδιασμός λειτουργεί σωστά. Σας βοηθά να εντοπίζετε και να διορθώνετε προβλήματα νωρίς.
Κανόνας 20H στο σχεδιασμό PCB
Ορισμός του 20H
Μπορεί να αναρωτηθείτε ποιος είναι ο κανόνας των 20H στο σχεδιασμό πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων. Ο κανόνας των 20H είναι ένας οδηγός που βοηθά στην αποτροπή ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών στην πλακέτα σας. Υποδεικνύει ότι πρέπει να κρατάτε την άκρη του επιπέδου ισχύος σας τουλάχιστον είκοσι φορές το ύψος του διηλεκτρικού στρώματος μακριά από την άκρη του επιπέδου γείωσης. Αυτός ο χώρος είναι σημαντικός επειδή μειώνει την πιθανότητα ανεπιθύμητων σημάτων να φύγουν από τις άκρες της πλακέτας σας. Όταν χρησιμοποιείτε την αρχή των 20H, διατηρείτε το ηλεκτρικό πεδίο μέσα στην πλακέτα. Αυτό κάνει τον σχεδιασμό σας να λειτουργεί καλύτερα και διατηρεί τα κυκλώματά σας να λειτουργούν σωστά. Ο κανόνας των 20H είναι πολύ χρήσιμος όταν χρησιμοποιείτε σήματα υψηλής ταχύτητας ή γρήγορες αλλαγές ρεύματος, όπως όταν ο χρόνος ανόδου ή καθόδου είναι λιγότερο από 1 νανοδευτερόλεπτο.
Συμβουλή: Αν θέλετε λιγότερες παρεμβολές και καλύτερη ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα, να ελέγχετε πάντα την απόσταση μεταξύ των επιπέδων ισχύος και γείωσης. Ο κανόνας των 20H είναι ένας εύκολος τρόπος για να το ελέγξετε αυτό.
Προέλευση και Σκοπός
Ο κανόνας των 20H δεν δημιουργήθηκε τυχαία. Ο W. Michael King μοιράστηκε για πρώτη φορά αυτήν την ιδέα το 1980. Αργότερα, ο Mark I. Meltrose την εξήγησε περισσότερο στο βιβλίο του. Πολλοί μηχανικοί χρησιμοποιούν πλέον αυτόν τον κανόνα ως κανονικό μέρος του σχεδιασμού ηλεκτρομαγνητικών κυκλωμάτων (EMI). Χρησιμοποιείτε τον κανόνα των 20H για να διορθώσετε προβλήματα που συμβαίνουν στον σύγχρονο σχεδιασμό πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων. Ακολουθούν ορισμένα κύρια προβλήματα στα οποία βοηθά:
It βοηθά στη μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, η οποία επιδεινώνεται καθώς οι συχνότητες λειτουργίας σας αυξάνονται.
Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε ως έναν απλό τρόπο για να μειώσετε τα EMΙ σε έργα PCB υψηλής ταχύτητας.
Ο κανόνας έχει δοκιμαστεί με πραγματικά δεδομένα και υπολογιστικά μοντέλα, δείχνοντας ότι λειτουργεί καλά για την διακοπή ανεπιθύμητων σημάτων.
Θα δείτε επίσης ότι τα βιομηχανικά πρότυπα αναφέρονται στον κανόνα των 20H. Αυτά τα πρότυπα ορίζουν ότι πρέπει να διατηρείτε την απόσταση μεταξύ των ιχνών σήματος υψηλής ταχύτητας και του επιπέδου αναφοράς τουλάχιστον είκοσι φορές το ύψος του ίχνους πάνω από το επίπεδο. Αυτό σας βοηθά να σταματήσετε την παρεμβολή και να διατηρήσετε την πλακέτα σας σε καλή λειτουργία. Η αρχή των 20H ορίζει επίσης να διατηρείτε αρκετό χώρο μεταξύ του επιπέδου ισχύος και του επιπέδου γείωσης. Με αυτόν τον τρόπο, σταματάτε την ακτινοβολία από τα άκρα και βελτιώνετε το σχέδιό σας για ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα.
Γιατί έχει σημασία η 20H για τα PCB
Μείωση EMI
Θέλετε η πλακέτα σας να περάσει τις δοκιμές ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Ο κανόνας των 20 ωρών σας βοηθά να το κάνετε αυτό. Όταν ακολουθείτε τον κανόνα των 20 ωρών, κρατάτε την άκρη του επιπέδου ισχύος μακριά από την άκρη του επιπέδου γείωσης. Αυτός ο χώρος εμποδίζει τα ισχυρά ηλεκτρικά πεδία να διαφύγουν από την πλακέτα. Βλέπετε λιγότερες ηλεκτρομαγνητικές ακτίνες επειδή τα πεδία δεν φτάνουν προς τα έξω.
Ο παρακάτω πίνακας δείχνει πώς ο κανόνας των 20 ωρών μειώνει τις ακτινοβολούμενες εκπομπές σε πολυστρωματικές σανίδες:
Σχεδιασμός PCB | Ακτινοβολούμενες εκπομπές (dB) |
|---|---|
Κανόνας 20-ωρών | από 3.6 έως 4.4 |
Κανόνας 20 ωρών χωρίς | 0 (βασική γραμμή) |
Λειτουργία TMlO | 7 (διαφορά) |
Όταν χρησιμοποιείτε τον κανόνα των 20 ωρών, μπορείτε να μειώσετε τις εκπομπές έως και 4.4 dB. Αυτό σημαίνει ότι ο σχεδιασμός της πλακέτας σας θα έχει μεγαλύτερες πιθανότητες να πληροί τα αυστηρά πρότυπα εκπομπών. Μειώνετε επίσης τον κίνδυνο η πλακέτα σας να προκαλέσει προβλήματα σε άλλες συσκευές.
Σημείωση: Οι χαμηλότερες εκπομπές σημαίνουν ότι το προϊόν σας είναι ασφαλέστερο και πιο αξιόπιστο.
Οφέλη Ακεραιότητας Σήματος
Θέλετε το σήμα σας να παραμένει καθαρό καθώς κινείται στην πλακέτα. Ο κανόνας των 20 ωρών σας βοηθά να διατηρείτε το σήμα ισχυρό και καθαρό. Όταν τοποθετείτε τα επίπεδα ισχύος και γείωσης σε απόσταση τουλάχιστον είκοσι φορές το πάχος του διηλεκτρικού, σταματάτε να εκπέμπετε ακτινοβολία. Αυτό διατηρεί την ενέργεια μέσα στην πλακέτα και μακριά από τις άκρες.
Θα παρατηρήσετε λιγότερες δυσλειτουργίες και λιγότερο θόρυβο στα κυκλώματά σας. Τα σήματα υψηλής ταχύτητας θα ταξιδεύουν με λιγότερες απώλειες. Αυτό κάνει την πλακέτα σας να λειτουργεί καλύτερα, ειδικά όταν χρησιμοποιείτε γρήγορα τσιπ ή ευαίσθητα εξαρτήματα. Η καλή ακεραιότητα του σήματος σημαίνει ότι η πλακέτα σας θα λειτουργεί όπως περιμένετε κάθε φορά που την ενεργοποιείτε.
Πώς λειτουργεί το 20H σε PCB
Αρχή του 20H
Χρησιμοποιείτε την αρχή των 20 ωρών για να ελέγχετε τον τρόπο συμπεριφοράς των ηλεκτρικών πεδίων στο εσωτερικό της πλακέτας σας. Αυτός ο κανόνας προέρχεται από τις ιδέες της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας. Σας λέει να τραβήξετε προς τα πίσω την άκρη του επιπέδου ισχύος τουλάχιστον είκοσι φορές το ύψος του διηλεκτρικού από την άκρη του επιπέδου γείωσης. Όταν το κάνετε αυτό, διατηρείτε το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρικού πεδίου μέσα στην πλακέτα. Το εμποδίζετε να διαρρεύσει και να προκαλέσει προβλήματα.
Η αρχή των 20 ωρών λειτουργεί καλύτερα όταν έχετε γρήγορες αλλαγές ρεύματος, όπως χρόνους ανόδου ή καθόδου κάτω από 1 νανοδευτερόλεπτο.
Πρέπει να τοποθετήσετε το επίπεδο ισχύος μέσα στην πλακέτα, με στρώματα εδάφους γύρω από αυτό.
Αυτή η ρύθμιση σάς βοηθά να διατηρείτε τις γραμμές σήματος ήσυχες και σταθερές.
Αν ακολουθήσετε τον κανόνα των 20 ωρών, κάνετε την πλακέτα σας ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη. Βοηθάτε επίσης τα κυκλώματά σας να περάσουν από δύσκολες δοκιμές ηλεκτρομαγνητικής παρενέργειας (EMI).
Καταστολή ακτινοβολίας άκρων
Θέλετε να σταματήσετε τη διαφυγή ηλεκτρικών πεδίων στις άκρες των στρωμάτων σας. Ο κανόνας των 20 ωρών σας βοηθά να το κάνετε αυτό περιορίζοντας τα πεδία μέσα στο επίπεδο γείωσης. Όταν ανασύρετε το επίπεδο ισχύος κατά 20 ώρες, παγιδεύετε περίπου το 70% του ηλεκτρικού πεδίου. Αν τραβήξετε ακόμη περισσότερο προς τα πίσω, όπως 100 ώρες, μπορείτε να παγιδεύσετε έως και 98%.
Απόσταση ανάκλησης | Περιορισμός ηλεκτρικού πεδίου |
|---|---|
20H | ~% 70 |
100H | ~% 98 |
Βλέπεις τα μεγαλύτερα οφέλη στο σχεδιασμός πλακέτας υψηλής ταχύτητας, όπως πλακέτες RF, επικοινωνιών και αυτοκινήτων. Δείτε πώς εφαρμόζετε τον κανόνα:
Τοποθετήστε την εσοχή του επιπέδου ισχύος σε απόσταση 20 ωρών από την άκρη του επιπέδου γείωσης.
Αυτό το βήμα μειώνει την ακτινοβολία των άκρων κατά 30 έως 40 dB.
Διατηρείτε το σήμα σας καθαρό και την πλακέτα σας αθόρυβη. Επίσης, διασφαλίζετε ότι οι γραμμές σας δεν δημιουργούν ανεπιθύμητο θόρυβο. Ο κανόνας των 20 ωρών σάς παρέχει έναν απλό τρόπο για να ενισχύσετε την απόδοση και να ελέγξετε τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα (EMI).
Εφαρμογή του 20H στο σχεδιασμό PCB
Οδηγίες στοίβαξης
Πρέπει να επιλέξετε το σωστό stackup όταν εφαρμόζετε τον κανόνα των 20H σε σχεδιασμό πολυστρωματικών πλακετών. Το stackup καθορίζει πώς τα στρώματά σας συνεργάζονται και πόσο καλά η πλακέτα σας ελέγχει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Μπορείτε να δείτε δύο κύριες λύσεις για το stackup παρακάτω:
Λύση | Περιγραφή |
|---|---|
Πρώτη Λύση | Χρησιμοποιήστε αυτό όταν έχετε πολλά τσιπ στην πλακέτα σας. Τοποθετήστε το επίπεδο εδάφους δίπλα στο επίπεδο σήματος με τα περισσότερα ίχνη. Αυτή η ρύθμιση βελτιώνει την ακεραιότητα του σήματος και βοηθά στην καταστολή της ακτινοβολίας. Αντανακλά επίσης τον κανόνα των 20H κρατώντας την άκρη του επιπέδου ισχύος μακριά από την άκρη του επιπέδου γείωσης. |
Δεύτερη λύση | Επιλέξτε αυτό για πλακέτες με λιγότερα τσιπ και αρκετό χώρο γύρω τους. Τοποθετήστε στρώματα γείωσης στο εξωτερικό και στρώματα σήματος/ισχύος στο μέσο. Αυτή η δομή προστατεύει τα σήματα και ελέγχει την αντίσταση. Λειτουργεί καλύτερα για τον έλεγχο ηλεκτρομαγνητικών παροχών (EMI) σε μια πλακέτα 4 στρώσεων. |
Πρόσθετες σημειώσεις | Αυξήστε την απόσταση μεταξύ των στρωμάτων σήματος και ισχύος. Κάντε τις κατευθύνσεις της ιχνηλάτησης κάθετες για να αποφύγετε την παρεμβολή. Ελέγξτε την περιοχή της πλακέτας ώστε να ταιριάζει με τον κανόνα των 20H. Συνδέστε την τροφοδοσία και τη γείωση του χαλκού για καλή αγωγιμότητα. |
Συμβουλή: Ελέγχετε πάντα το stackup σας πριν ξεκινήσετε τη δρομολόγηση. Ένα καλό stackup σας βοηθά να ακολουθείτε τον κανόνα των 20H και να διατηρείτε την σανίδα σας ήσυχη.
Θέματα διάταξης
Πρέπει να δώσετε προσοχή στις λεπτομέρειες της διάταξης όταν χρησιμοποιείτε τον κανόνα των 20H. Αυτός ο κανόνας σας βοηθά να ελέγχετε το ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των στρωμάτων ισχύος και εδάφους. Συρρικνώνετε το επίπεδο ισχύος προς τα μέσα κατά 20H. Αυτό το βήμα διατηρεί το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρικού πεδίου εντός της άκρης του εδάφους και μειώνει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
Ακολουθούν σημαντικά βήματα διάταξης:
Εφαρμόστε τον κανόνα 20H για να μειώσετε τη σύζευξη επιπέδου σε σχέδια υψηλής ταχύτητας.
Βεβαιωθείτε ότι το επίπεδο ισχύος είναι τουλάχιστον 20H μικρότερο από το επίπεδο γείωσης.
Αυτή η μέθοδος περιορίζει τη διαρροή ενέργειας RF και βελτιώνει την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα.
Θα πρέπει επίσης να προσέξετε τις συνηθισμένες παγίδες:
Τα κενά ή τα κενά στην επιμετάλλωση μπορούν να διακόψουν τη ροή ρεύματος και να προκαλέσουν δυσλειτουργίες.
Οι σχισμές μπορεί να δημιουργήσουν βραχυκυκλώματα σχηματίζοντας ανεπιθύμητες συνδέσεις.
Η έλλειψη μάσκας συγκόλλησης μεταξύ των τακακιών μπορεί να οδηγήσει σε γέφυρες συγκόλλησης.
Οι παγίδες οξέος μπορούν να αποδυναμώσουν τις συνδέσεις κατά τη χάραξη.
Οι υπερβολικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στο προϊόν σας.
Η ανεπαρκής απόσταση μεταξύ χαλκού και ακμής ενέχει κίνδυνο βραχυκυκλωμάτων και διάβρωσης.
Σημείωση: Η προσεκτική διάταξη και οι επιλογές στοίβαξης σάς βοηθούν να αξιοποιήσετε στο έπακρο τον κανόνα των 20H. Διατηρείτε τον σχεδιασμό της πλακέτας σας ισχυρό και αξιόπιστο.
Οφέλη των 20H σε PCB
Έλεγχος EMI
Θέλετε το δικό σου PCB για να περάσει τις δοκιμές EMI και λειτουργούν καλά σε οποιοδήποτε περιβάλλον. Ο κανόνας των 20H σας παρέχει ένα ισχυρό εργαλείο για τον έλεγχο των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Όταν τραβάτε προς τα πίσω την άκρη του επιπέδου ισχύος κατά 20 φορές το διηλεκτρικό ύψος, παγιδεύετε το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρικού πεδίου μέσα στην πλακέτα. Αυτό το βήμα εμποδίζει την πλακέτα σας να λειτουργεί σαν κεραία.
Μπορείτε να δείτε πραγματικά αποτελέσματα όταν χρησιμοποιείτε τον κανόνα των 20 ωρών. Οι μηχανικοί έχουν μετρήσει τη διαφορά στις εκπομπές με και χωρίς αυτόν τον κανόνα. Ακολουθούν ορισμένα βασικά ευρήματα:
Μπορείτε να δείτε μια αύξηση του 3.6 dB σε εκπομπές στη λειτουργία TM10 όταν χρησιμοποιείτε τον κανόνα 20H.
Οι μετρούμενες εκπομπές μπορεί να διαφέρουν κατά περίπου 7 dB στη λειτουργία TM10 σε σύγκριση με ό,τι προβλέπει η θεωρία.
Αυτοί οι αριθμοί δείχνουν ότι ο κανόνας των 20H κάνει πραγματική διαφορά στον έλεγχο των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Μειώνετε τον κίνδυνο η πλακέτα σας να προκαλέσει προβλήματα σε άλλες συσκευές. Επίσης, διευκολύνετε την τήρηση αυστηρών προτύπων του κλάδου.
Συμβουλή: Χαμηλότερη EMI σημαίνει ότι το προϊόν σας είναι λιγότερο πιθανό να αποτύχει στις δοκιμές συμμόρφωσης. Εξοικονομείτε χρόνο και χρήματα κατά την πιστοποίηση.
Βελτιωμένη απόδοση
Θέλετε τα κυκλώματά σας να λειτουργούν γρήγορα και να παραμένουν αξιόπιστα. Ο κανόνας των 20H σας βοηθά να επιτύχετε αυτόν τον στόχο. Διατηρώντας το ηλεκτρικό πεδίο μέσα στην πλακέτα, προστατεύετε τα σήματα σας από τον εξωτερικό θόρυβο. Τα σήματα υψηλής ταχύτητας παραμένουν καθαρά καθώς ταξιδεύουν στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.
Επίσης, επιτυγχάνετε καλύτερη ακεραιότητα σήματος. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα σας μετακινούνται χωρίς προβλήματα ή απώλειες. Η μητρική σας λειτουργεί όπως περιμένετε, ακόμα και με γρήγορα τσιπ και ευαίσθητα εξαρτήματα. Βλέπετε λιγότερα σφάλματα και λιγότερο χρόνο διακοπής λειτουργίας.
Ακολουθούν μερικοί τρόποι με τους οποίους ο κανόνας των 20 ωρών ενισχύει την απόδοση:
Διατηρεί σταθερές τις διαδρομές σήματος και μειώνει τις αλληλοπαρεμβολές.
Βοηθά την πλακέτα σας να χειρίζεται υψηλότερες ταχύτητες χωρίς επιπλέον θόρυβο.
Κάνει το σχέδιό σας πιο ανθεκτικό σε δύσκολες συνθήκες.
Όταν χρησιμοποιείτε τον κανόνα των 20H, κατασκευάζετε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) που διαρκούν περισσότερο και έχουν καλύτερη απόδοση. Δίνετε στα προϊόντα σας ένα πραγματικό πλεονέκτημα στην αγορά.
Περιορισμοί του κανόνα 20H
Όταν το 20H μπορεί να μην βοηθήσει
Μπορεί να σκεφτείτε ότι Ο κανόνας των 20 ωρών βελτιώνει πάντα την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) σας. Αλλά μερικές φορές, είναι δύσκολο να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον κανόνα. Ορισμένες πλακέτες είναι δύσκολες για τον κανόνα 20H. Τα σχέδια πολλαπλών στρώσεων χρειάζονται πολλές συνδέσεις και ιχνηλασίες. Μπορεί να είναι δύσκολο να διατηρηθεί αρκετός χώρος μεταξύ των επιπέδων ισχύος και γείωσης. Οι μικρές πλακέτες με πολλά επίπεδα χάνουν γρήγορα την περιοχή δρομολόγησης. Οι αποστάσεις εισαγωγής μπορούν να καταλάβουν πολύ χώρο. Αυτό αφήνει λιγότερο χώρο για τα σήματα σας.
Ακολουθεί ένας πίνακας που δείχνει τους κοινούς περιορισμούς:
Περιορισμός | εξήγηση |
|---|---|
Αποστάσεις ενθέτων | Η επίτευξη των σωστών αποστάσεων εισαγωγής είναι δύσκολη, ειδικά σε σχέδια πολλαπλών στρώσεων. |
Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) | Η λανθασμένη χρήση του κανόνα 20H μπορεί να επιδεινώσει τα προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής παρέμβασης. |
Περιοχή δρομολόγησης | Η διατήρηση επαρκούς χώρου δρομολόγησης είναι δύσκολη, ειδικά σε μικρές πολυστρωματικές πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος (PCB) όπου οι ανάγκες ένθεσης καταλαμβάνουν πολύ χώρο. |
Θα πρέπει να ελέγξετε το μέγεθος της πλακέτας σας και τον αριθμό των στρώσεων που έχετε πριν χρησιμοποιήσετε τον κανόνα 20H. Μερικές φορές, πρέπει να εξισορροπήσετε τον έλεγχο EMI με αρκετό χώρο δρομολόγησης.
Συμβιβασμοί και παρανοήσεις
Μερικοί λένε ότι ο κανόνας των 20H μειώνει πάντα τις εκπομπές του διαύλου ισχύος. Αυτό δεν ισχύει πάντα. Μερικές φορές, ο κανόνας μπορεί να αυξήσει την ακτινοβολία του επιπέδου ισχύος. Πρέπει να γνωρίζετε πώς λειτουργεί η πλακέτα σας πριν χρησιμοποιήσετε τον κανόνα.
Πολλοί σχεδιαστές πιστεύουν ότι οι καμπύλες 90 μοιρών σε ίχνη προκαλούν πάντα προβλήματα. Αλλά το αποτέλεσμα αυτών των καμπυλώσεων εξαρτάται από το σχεδιασμό σας. Μερικές φορές, δεν βλάπτουν την ακεραιότητα του σήματος. Τα ίχνη προστασίας επίσης δεν λειτουργούν πάντα με τον ίδιο τρόπο. Μπορεί να πιστεύετε ότι βοηθούν πάντα, αλλά τα αποτελέσματά τους αλλάζουν με κάθε πλακέτα.
Ακολουθεί ένας πίνακας που ξεκαθαρίζει μερικές συνηθισμένες παρανοήσεις:
Παρανόηση | Διευκρίνιση |
|---|---|
Ο κανόνας των 20H μειώνει τις ακτινοβολούμενες εκπομπές από τον αγωγό ισχύος. | Η χρήση του κανόνα των 20H μπορεί μερικές φορές να αυξήσει την ακτινοβολία στο επίπεδο ισχύος. |
Οι στροφές 90 μοιρών σε ίχνη είναι πάντα επιζήμιες. | Το αποτέλεσμα των καμπυλώσεων 90 μοιρών είναι διαφορετικό για κάθε σχέδιο. |
Τα ίχνη προστασίας είναι πάντα αποτελεσματικά. | Τα ίχνη προστασίας λειτουργούν καλά μόνο σε ορισμένα σχέδια. |
Δεν πρέπει απλώς να ακολουθείτε κανόνες. Πάντα να δοκιμάζετε το σχέδιό σας και να χρησιμοποιείτε εργαλεία προσομοίωσης για να ελέγχετε για προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής παρενέργειας και σήματος. Ο προσεκτικός σχεδιασμός σας βοηθά να αποφύγετε λάθη και να κατασκευάζετε καλύτερα PCB.
Βέλτιστες πρακτικές για 20H σε PCB
Συμβουλές σχεδιασμού
Θέλετε η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) σας να λειτουργεί καλά και να περνάει τις δοκιμές ηλεκτρομαγνητικής παρενέργειας (EMI). Θα πρέπει να ακολουθήσετε μερικές απλές συμβουλές σχεδιασμού για να χρησιμοποιήσετε σωστά τον κανόνα των 20H. Πρώτον, να κάνετε πάντα το επίπεδο ισχύος μικρότερο από το επίπεδο γείωσης. Αυτό το βήμα σας βοηθά να διατηρείτε το ηλεκτρικό πεδίο μέσα στην πλακέτα. Θα πρέπει επίσης να διατηρείτε την άκρη του επιπέδου ισχύος τουλάχιστον είκοσι φορές το πάχος του διηλεκτρικού μακριά από την άκρη του επιπέδου γείωσης. Αυτή η απόσταση μειώνει τη σύζευξη μεταξύ των στρωμάτων και διατηρεί τις παρεμβολές χαμηλές.
Κάντε το επίπεδο ισχύος μικρότερο από το επίπεδο γείωσης.
Κρατήστε την άκρη του επιπέδου ισχύος σε απόσταση τουλάχιστον 20 φορές το πάχος του διηλεκτρικού από την άκρη του επιπέδου γείωσης.
Συμβουλή: Ελέγξτε το stackup σας πριν ξεκινήσετε τη δρομολόγηση. Ο καλός σχεδιασμός σας βοηθά να αποφύγετε προβλήματα με τις γραμμές σηματοδότησης και διατηρεί την αθόρυβη λειτουργία της πλατφόρμας σας.
Θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε αυτές τις συμβουλές όταν σχεδιάζετε σανίδες υψηλής ταχύτητας. Θα σας βοηθήσουν διατηρήστε τα σήματα καθαρά και μειώνουν τον θόρυβο. Επίσης, διασφαλίζετε ότι η πλακέτα σας λειτουργεί καλά με πολλές στρώσεις.
Περιπτώσεις χρήσης πραγματικού κόσμου
Μπορείτε να δείτε τον κανόνα των 20H σε εφαρμογή σε πολλά πραγματικά έργα PCB. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν αυτόν τον κανόνα για να μειώσουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Όταν εφαρμόζετε σωστά τον κανόνα, παγιδεύετε το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρικού πεδίου μέσα στην πλακέτα. Αυτό το βήμα βοηθά την πλακέτα σας να περάσει αυστηρές δοκιμές ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας.
Ευρήματα | Περιγραφή |
|---|---|
Αποτελεσματικότητα | Ο κανόνας των 20H μπορεί να μειώσει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία όταν εφαρμόζεται σωστά. |
Κακή εφαρμογή | Εάν εφαρμοστεί λανθασμένα, μπορεί να αυξήσει την ακτινοβολία και να δημιουργήσει πρόσθετα προβλήματα. |
Εσωτερικές Αντανακλάσεις | Η εφαρμογή μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένες εσωτερικές ανακλάσεις, επηρεάζοντας την απόδοση. |
Θα πρέπει να κατανοήσουν την προέλευση και τον σκοπό του κανόνα 20H πριν τον χρησιμοποιήσετε. Εάν εφαρμόσετε εσφαλμένα τον κανόνα, μπορεί να δημιουργήσετε περισσότερα προβλήματα από όσα θα λύσετε. Στην πράξη, οι μηχανικοί έχουν διαπιστώσει ότι η αποσύνδεση των επιπέδων ισχύος δεν προκαλεί προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον κανόνα 20H για να βελτιώσετε την πλακέτα σας, αλλά πρέπει να ελέγξετε το σχεδιασμό σας και να δοκιμάσετε τις γραμμές σας για καλύτερα αποτελέσματα.
Σημείωση: Να δοκιμάζετε πάντα την πλακέτα σας αφού εφαρμόσετε τον κανόνα των 20H. Ο προσεκτικός σχεδιασμός και οι δοκιμές σάς βοηθούν να αποφύγετε λάθη και να κατασκευάσετε αξιόπιστες πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος.
Τώρα ξέρετε γιατί ο κανόνας των 20H είναι σημαντικός στο σχεδιασμό των PCB. Αυτός ο κανόνας βοηθά στη διατήρηση καθαρών γρήγορων σημάτων και σταματά την αλληλοπαρεμβολή. Θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον κανόνα εάν θέλετε λιγότερες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και καλύτερη ποιότητα σήματος.
Ο κανόνας των 20H εμποδίζει τα ηλεκτρικά πεδία να μεταπηδούν μεταξύ των ιχνών.
Σας βοηθά να αποφύγετε τον θόρυβο και τα λάθη σε κυκλώματα υψηλής συχνότητας.
Να εξετάζετε πάντα τι χρειάζεται ο σχεδιασμός σας πριν χρησιμοποιήσετε τον κανόνα των 20H. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα, ανατρέξτε στους οδηγούς στοίβαξης PCB για προχωρημένους και στους πόρους ελέγχου EMI.
Συχνές Ερωτήσεις
Τι σημαίνει ο κανόνας των 20H για το σχεδιασμό της πλακέτας σας;
Χρησιμοποιείτε τον κανόνα των 20H για να διατηρείτε την άκρη του επιπέδου ισχύος μακριά από την άκρη του επιπέδου γείωσης. Αυτό βοηθά την πλακέτα σας να ελέγχει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Κάνετε την πλακέτα σας ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη ακολουθώντας αυτήν την απλή οδηγία.
Πώς επηρεάζει το επίπεδο γείωσης την ποιότητα σήματος στην πλακέτα σας;
Το επίπεδο γείωσης δίνει στην πλακέτα σας μια σταθερή αναφορά για τα σήματα. Διατηρείτε τον θόρυβο χαμηλό και βελτιώνετε την ακεραιότητα του σήματος. Όταν τοποθετείτε σωστά το επίπεδο γείωσης, η πλακέτα σας λειτουργεί καλύτερα με σήματα υψηλής ταχύτητας.
Γιατί πρέπει να συρρικνώσετε το επίπεδο ισχύος στην πλακέτα σας;
Συρρικνώνετε το επίπεδο ισχύος έτσι ώστε να μην φτάνει στην άκρη του επιπέδου γείωσης. Αυτό το βήμα παγιδεύει ηλεκτρικά πεδία μέσα στην πλακέτα σας. Μειώνετε τον κίνδυνο η πλακέτα σας να λειτουργεί σαν κεραία και να προκαλεί προβλήματα.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον κανόνα 20H σε κάθε ταμπλό;
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον κανόνα 20H στις περισσότερες πλακέτες, αλλά οι μικρές πλακέτες με πολλά επίπεδα ενδέχεται να χάσουν χώρο δρομολόγησης. Πρέπει να ελέγξετε το μέγεθος της πλακέτας σας και τον αριθμό των επιπέδων πριν εφαρμόσετε τον κανόνα. Μερικές φορές, πρέπει να εξισορροπήσετε τον έλεγχο EMI με τον χώρο για σήματα.
Τι συμβαίνει αν αγνοήσετε το επίπεδο γείωσης στη διάταξη της πλακέτας σας;
Αν αγνοήσετε το επίγειο επίπεδο, η πλακέτα σας ενδέχεται να λαμβάνει περισσότερο θόρυβο. Παρατηρείτε περισσότερες απώλειες σήματος και δυσλειτουργίες. Η πλακέτα μπορεί να αποτύχει στις δοκιμές ηλεκτρομαγνητικής παρέμβυσμα (EMI). Θα πρέπει πάντα να συμπεριλαμβάνετε ένα επίπεδο γείωσης για να διατηρείτε την πλακέτα σας σε καλή λειτουργία.
