Anda perlu mengetahui aturan 20H dalam desain PCB. Aturan ini menyatakan bahwa tepi bidang daya harus jauh dari tepi lapisan sinyal. Jaraknya setidaknya harus dua puluh kali tinggi dielektrik. Ini membantu mengurangi interferensi elektromagnetik. Ini juga meningkatkan integritas sinyal. Menggunakan aturan 20H membuat sirkuit Anda tetap tenang. Ini juga membuat sirkuit bekerja dengan baik dan tetap andal.
Ringkasan Utama
Aturan 20H menyatakan bahwa tepi bidang daya harus jauh dari tepi bidang tanah. Jaraknya harus minimal dua puluh kali tinggi dielektrik. Jarak ini membantu mencegah interferensi elektromagnetik. Selain itu, jarak ini juga meningkatkan kualitas sinyal.
Penggunaan aturan 20H membantu PCB Anda lolos uji EMI. Aturan ini menjaga medan listrik tetap berada di dalam papan. Hal ini mengurangi kemungkinan sinyal buruk merusak kinerja papan.
Aturan 20H meningkatkan kualitas sinyal. Aturan ini mengurangi noise dan gangguan. Hal ini membantu sinyal cepat bergerak dengan lancar di sepanjang PCB.
Susunan dan tata letak yang baik sangat penting saat menggunakan aturan 20H. Desain yang cerdas menjaga jarak yang tepat. Hal ini juga membuat papan berfungsi lebih baik dan tahan lama.
Selalu uji Anda Desain PCB Setelah menggunakan aturan 20H. Ini memeriksa apakah desain berfungsi dengan baik. Ini membantu Anda menemukan dan memperbaiki masalah sejak dini.
Aturan 20H dalam Desain PCB
Definisi 20H
Anda mungkin bertanya apa itu aturan 20H dalam desain PCB. Aturan 20H adalah panduan yang membantu menghentikan interferensi elektromagnetik pada papan Anda. Aturan ini menyatakan bahwa Anda harus menjaga jarak tepi bidang daya setidaknya dua puluh kali tinggi lapisan dielektrik dari tepi bidang ground. Jarak ini penting karena mengurangi kemungkinan sinyal yang tidak diinginkan keluar dari tepi PCB Anda. Ketika Anda menggunakan prinsip 20H, Anda menjaga medan listrik tetap berada di dalam papan. Ini membuat desain Anda bekerja lebih baik dan menjaga sirkuit Anda tetap berfungsi dengan benar. Aturan 20H sangat membantu ketika Anda menggunakan sinyal berkecepatan tinggi atau perubahan arus yang cepat, seperti ketika waktu naik atau turun kurang dari 1 nanodetik.
olymp trade indonesiaTip: Jika Anda menginginkan interferensi silang yang lebih rendah dan kompatibilitas elektromagnetik yang lebih baik, selalu perhatikan jarak antara bidang daya dan bidang ground Anda. Aturan 20H adalah cara mudah untuk memeriksanya.
Asal dan Tujuan
Aturan 20H bukanlah sesuatu yang dibuat secara kebetulan. W. Michael King pertama kali membagikan ide ini pada tahun 1980. Kemudian, Mark I. Meltrose menjelaskannya lebih lanjut dalam bukunya. Banyak insinyur sekarang menggunakan aturan ini sebagai bagian normal dari desain EMI. Anda menggunakan aturan 20H untuk memperbaiki masalah yang terjadi dalam desain PCB modern. Berikut adalah beberapa masalah utama yang dapat diatasi dengan aturan ini:
It membantu mengurangi interferensi elektromagnetik, yang akan semakin buruk seiring meningkatnya frekuensi operasi Anda.
Anda dapat menggunakannya sebagai cara sederhana untuk mengurangi EMI pada proyek PCB berkecepatan tinggi.
Aturan ini telah diuji dengan data nyata dan model komputer, menunjukkan bahwa aturan ini berfungsi dengan baik untuk menghentikan sinyal yang tidak diinginkan.
Anda juga akan melihat bahwa standar industri membahas aturan 20H. Standar ini menyatakan bahwa Anda harus menjaga jarak antara jalur sinyal berkecepatan tinggi dan bidang referensi setidaknya dua puluh kali tinggi jalur di atas bidang tersebut. Ini membantu Anda menghentikan interferensi silang (crosstalk) dan menjaga agar PCB Anda bekerja dengan baik. Prinsip 20H juga menyatakan untuk menjaga jarak yang cukup antara lapisan daya dan lapisan ground. Dengan melakukan ini, Anda menghentikan radiasi tepi dan membuat desain Anda lebih baik untuk kompatibilitas elektromagnetik.
Mengapa 20 Jam Penting untuk PCB
Pengurangan EMI
Anda ingin PCB Anda lolos uji interferensi elektromagnetik. Aturan 20h membantu Anda melakukan ini. Saat Anda mengikuti aturan 20h, Anda menjaga tepi bidang daya tetap jauh dari tepi bidang ground. Jarak ini mencegah medan listrik yang kuat keluar dari papan. Anda melihat lebih sedikit EMI karena medan tersebut tidak mencapai bagian luar.
Tabel di bawah ini menunjukkan bagaimana aturan 20 jam menurunkan emisi radiasi. pada papan multilayer:
Desain PCB | Emisi Radiasi (dB) |
|---|---|
Aturan 20-H | 3.6 untuk 4.4 |
Tidak ada Aturan 20 Jam | 0 (dasar) |
Mode TMIO | 7 (perbedaan) |
Dengan menerapkan aturan 20 jam, Anda dapat mengurangi emisi hingga 4.4 dB. Ini berarti desain PCB Anda akan memiliki peluang lebih baik untuk memenuhi standar EMI yang ketat. Anda juga mengurangi risiko papan Anda menyebabkan masalah bagi perangkat lain.
Catatan: Emisi yang lebih rendah berarti produk Anda lebih aman dan lebih andal.
Manfaat Integritas Sinyal
Anda ingin sinyal tetap bersih saat bergerak melintasi papan sirkuit. Aturan 20 jam membantu Anda menjaga sinyal tetap kuat dan jernih. Ketika Anda memisahkan bidang daya dan bidang ground setidaknya dua puluh kali ketebalan dielektrik, Anda menghentikan radiasi pinggiran. Ini menjaga energi tetap berada di dalam papan dan jauh dari tepinya.
Anda akan melihat lebih sedikit gangguan dan kebisingan pada sirkuit Anda. Sinyal berkecepatan tinggi Anda akan berjalan dengan lebih sedikit kehilangan. Ini membuat PCB Anda bekerja lebih baik, terutama saat Anda menggunakan chip cepat atau komponen sensitif. Integritas sinyal yang baik berarti papan Anda akan berkinerja sesuai harapan setiap kali Anda menyalakannya.
Cara Kerja 20H pada PCB
Prinsip 20H
Anda menggunakan prinsip 20h untuk mengontrol bagaimana medan listrik berperilaku di dalam desain PCB Anda. Aturan ini berasal dari gagasan kompatibilitas elektromagnetik. Aturan ini menyarankan Anda untuk menarik tepi bidang daya setidaknya dua puluh kali tinggi dielektrik dari tepi bidang ground. Dengan melakukan ini, Anda menjaga sebagian besar medan listrik tetap berada di dalam papan. Anda mencegahnya bocor keluar dan menyebabkan masalah.
Prinsip 20 jam bekerja paling baik ketika Anda memiliki perubahan arus yang cepat, seperti waktu naik atau turun di bawah 1 nanodetik.
Anda perlu menempatkan bidang daya di dalam papan, dengan lapisan ground di sekitarnya.
Pengaturan ini membantu Anda menjaga agar jalur sinyal tetap tenang dan stabil.
Jika Anda mengikuti aturan 20 jam, Anda membuat papan sirkuit Anda lebih aman dan andal. Anda juga membantu sirkuit Anda lolos uji EMI yang ketat.
Penekanan Radiasi Tepi
Anda ingin mencegah medan listrik keluar di tepi lapisan Anda. Aturan 20 jam membantu Anda melakukan ini dengan membatasi medan di dalam bidang dasar. Ketika Anda menarik bidang daya sejauh 20 jam, Anda memerangkap sekitar 70% medan listrik. Jika Anda menariknya lebih jauh lagi, misalnya 100 jam, Anda dapat memerangkap hingga 98%.
Jarak Retraksi | Pembatasan Medan Listrik |
|---|---|
20H | ~ 70% |
100H | ~ 98% |
Anda melihat manfaat terbesar dalam desain PCB kecepatan tinggi, seperti papan RF, komunikasi, dan otomotif. Berikut cara menerapkan aturannya:
Berikan jarak 20h antara bidang daya dan tepi bidang tanah.
Langkah ini mengurangi radiasi tepi sebesar 30 hingga 40 dB.
Anda menjaga sinyal tetap bersih dan papan sirkuit tetap senyap. Anda juga memastikan jalur Anda tidak menangkap gangguan yang tidak diinginkan. Aturan 20 jam memberi Anda cara sederhana untuk meningkatkan kinerja dan mengendalikan EMI.
Penerapan 20 Jam dalam Desain PCB
Pedoman Susunan
Anda perlu memilih susunan lapisan yang tepat saat menerapkan aturan 20H dalam desain PCB multilayer. Susunan lapisan menentukan bagaimana lapisan-lapisan tersebut bekerja bersama dan seberapa baik papan Anda mengendalikan interferensi elektromagnetik. Anda dapat melihat dua solusi utama untuk susunan lapisan di bawah ini:
Solusi | Deskripsi |
|---|---|
Solusi Pertama | Gunakan ini ketika Anda memiliki banyak chip di papan Anda. Tempatkan lapisan ground di sebelah lapisan sinyal dengan jejak terbanyak. Pengaturan ini meningkatkan integritas sinyal dan membantu menekan radiasi. Ini juga mencerminkan aturan 20H dengan menjaga tepi bidang daya tetap jauh dari tepi bidang tanah. |
Solusi Kedua | Pilih struktur ini untuk papan dengan jumlah chip yang lebih sedikit dan ruang yang cukup di sekitarnya. Letakkan lapisan ground di bagian luar dan lapisan sinyal/daya di tengah. Struktur ini melindungi sinyal dan mengontrol impedansi. Struktur ini paling efektif untuk pengendalian EMI pada papan 4 lapis. |
Catatan Tambahan | Perbesar jarak antara lapisan sinyal dan daya. Buat arah jalur vertikal untuk menghindari interferensi silang (crosstalk). Kendalikan luas papan agar sesuai dengan aturan 20H. Hubungkan tembaga daya dan ground untuk konduktivitas yang baik. |
Tips: Selalu periksa susunan lapisan (stackup) sebelum Anda mulai melakukan routing. Susunan lapisan yang baik membantu Anda mengikuti aturan 20H dan menjaga agar papan Anda tetap senyap.
Pertimbangan Tata Letak
Anda harus memperhatikan detail tata letak saat menggunakan aturan 20H. Aturan ini membantu Anda mengontrol medan listrik antara lapisan daya dan lapisan tanah. Anda memperkecil bidang daya ke dalam sebesar 20H. Langkah ini menjaga sebagian besar medan listrik tetap berada di dalam tepi tanah dan mengurangi interferensi elektromagnetik.
Berikut adalah langkah-langkah penting dalam penataan tata letak:
Terapkan aturan 20H untuk mengurangi kopling bidang pada desain berkecepatan tinggi.
Pastikan bidang daya setidaknya 20H lebih kecil daripada bidang tanah.
Metode ini membatasi kebocoran energi RF dan meningkatkan kompatibilitas elektromagnetik.
Anda juga perlu mewaspadai kesalahan umum:
Celah atau rongga pada lapisan pelapis dapat menghentikan aliran arus dan menyebabkan kerusakan.
Serpihan kecil dapat menyebabkan korsleting dengan membentuk sambungan yang tidak diinginkan.
Hilangnya lapisan pelindung solder di antara bantalan dapat menyebabkan jembatan solder.
Perangkap asam dapat melemahkan koneksi selama proses etsa.
Interferensi elektromagnetik yang berlebihan dapat menyebabkan produk Anda gagal berfungsi.
Jarak tembaga ke tepi yang tidak cukup berisiko menyebabkan korsleting dan korosi.
Catatan: Pilihan tata letak dan susunan lapisan yang cermat membantu Anda mendapatkan hasil maksimal dari aturan 20H. Dengan demikian, desain PCB Anda tetap kuat dan andal.
Manfaat 20 Jam dalam PCB
Kontrol EMI
Anda ingin PCB lolos uji EMI dan berfungsi dengan baik di lingkungan apa pun. Aturan 20H memberi Anda alat yang ampuh untuk mengendalikan interferensi elektromagnetik. Ketika Anda menarik tepi bidang daya sejauh 20 kali tinggi dielektrik, Anda memerangkap sebagian besar medan listrik di dalam papan. Langkah ini mencegah papan Anda bertindak seperti antena.
Anda dapat melihat hasil nyata ketika menggunakan aturan 20H. Para insinyur telah mengukur perbedaan emisi dengan dan tanpa aturan ini. Berikut beberapa temuan utama:
Anda dapat melihat peningkatan 3.6 dB dalam emisi pada mode TM10 saat Anda menggunakan aturan 20H.
Emisi yang terukur dapat berbeda sekitar 7 dB dalam mode TM10 dibandingkan dengan apa yang diprediksi oleh teori.
Angka-angka ini menunjukkan bahwa aturan 20H benar-benar membuat perbedaan dalam pengendalian EMI. Anda menurunkan risiko papan sirkuit Anda menyebabkan masalah bagi perangkat lain. Anda juga mempermudah pemenuhan standar industri yang ketat.
olymp trade indonesiaTip: EMI yang lebih rendah berarti produk Anda lebih kecil kemungkinannya untuk gagal dalam uji kepatuhan. Anda menghemat waktu dan uang selama proses sertifikasi.
Peningkatan Kinerja
Anda menginginkan sirkuit Anda berjalan cepat dan tetap andal. Aturan 20H membantu Anda mencapai tujuan ini. Dengan menjaga medan listrik tetap berada di dalam papan, Anda melindungi sinyal dari gangguan luar. Sinyal berkecepatan tinggi Anda tetap bersih saat merambat melintasi PCB.
Anda juga mendapatkan integritas sinyal yang lebih baik. Ini berarti data Anda berpindah tanpa gangguan atau kehilangan. Papan sirkuit Anda bekerja seperti yang Anda harapkan, bahkan dengan chip cepat dan komponen sensitif. Anda melihat lebih sedikit kesalahan dan lebih sedikit waktu henti.
Berikut beberapa cara aturan 20H meningkatkan kinerja:
Menjaga jalur sinyal tetap stabil dan mengurangi interferensi silang (crosstalk).
Membantu papan seluncur Anda menangani kecepatan lebih tinggi tanpa suara tambahan.
Membuat desain Anda lebih tangguh di lingkungan yang sulit.
Dengan menerapkan aturan 20 jam, Anda membuat PCB yang lebih tahan lama dan berkinerja lebih baik. Anda memberikan keunggulan nyata pada produk Anda di pasaran.
Keterbatasan Aturan 20H
Kapan Jam 20 Mungkin Tidak Membantu
Anda mungkin berpikir bahwa Aturan 20 jam selalu membuat PCB Anda lebih baik.Namun terkadang, aturan ini sulit diterapkan. Beberapa papan sirkuit agak rumit untuk aturan 20H. Desain multilayer membutuhkan banyak koneksi dan jalur. Sulit untuk menjaga jarak yang cukup antara bidang daya dan bidang ground. Papan sirkuit kecil dengan banyak lapisan akan cepat kehilangan area routing. Jarak inset dapat memakan terlalu banyak ruang. Hal ini mengurangi ruang untuk sinyal Anda.
Berikut tabel yang menunjukkan keterbatasan umum:
batasan | Penjelasan |
|---|---|
Jarak Sisipan | Menentukan jarak sisipan yang tepat itu sulit, terutama pada desain berlapis-lapis. |
Interferensi Elektromagnetik (EMI) | Menerapkan aturan 20H secara salah dapat memperburuk masalah EMI. |
Area Perutean | Mempertahankan area routing yang cukup itu sulit, terutama pada PCB multilayer kecil di mana inset perlu menggunakan banyak ruang. |
Anda harus memeriksa ukuran papan sirkuit dan jumlah lapisan yang Anda miliki sebelum menggunakan aturan 20H. Terkadang, Anda harus menyeimbangkan pengendalian EMI dengan ruang perutean yang cukup.
Kompromi dan Kesalahpahaman
Beberapa orang mengatakan aturan 20H selalu menurunkan emisi bus daya. Ini tidak selalu benar. Terkadang, aturan tersebut justru dapat meningkatkan radiasi bidang daya. Anda perlu mengetahui cara kerja papan sirkuit Anda sebelum menggunakan aturan ini.
Banyak perancang berpikir bahwa tikungan 90 derajat pada jalur sirkuit selalu menimbulkan masalah. Namun, efek dari tikungan ini bergantung pada desain Anda. Terkadang, tikungan tersebut tidak merusak integritas sinyal. Jalur pengaman juga tidak selalu bekerja dengan cara yang sama. Anda mungkin berpikir jalur pengaman selalu membantu, tetapi hasilnya berbeda pada setiap papan sirkuit.
Berikut tabel yang meluruskan beberapa kesalahpahaman umum:
Kesalahpahaman | Klarifikasi |
|---|---|
Aturan 20H mengurangi emisi radiasi dari bus daya. | Penggunaan aturan 20H terkadang dapat membuat radiasi bidang daya menjadi lebih tinggi. |
Belokan 90 derajat pada jalur transmisi selalu merugikan. | Efek dari tikungan 90 derajat berbeda untuk setiap desain. |
Jejak pengaman selalu efektif. | Jalur pengaman hanya berfungsi dengan baik pada beberapa desain. |
Anda tidak boleh hanya mengikuti aturan. Selalu uji desain Anda dan gunakan alat simulasi untuk memeriksa masalah EMI dan sinyal. Perencanaan yang cermat membantu Anda menghindari kesalahan dan membuat PCB yang lebih baik.
Praktik Terbaik untuk 20 Jam dalam PCB
Tips Desain
Anda ingin PCB Anda berfungsi dengan baik dan lolos uji EMI. Anda harus mengikuti beberapa kiat desain sederhana untuk menggunakan aturan 20H dengan benar. Pertama, selalu buat bidang daya lebih kecil daripada bidang ground. Langkah ini membantu Anda menjaga medan listrik tetap berada di dalam papan. Anda juga harus menjaga jarak tepi bidang daya setidaknya dua puluh kali ketebalan dielektrik dari tepi bidang ground. Jarak ini mengurangi kopling antar lapisan dan mengurangi interferensi.
Buat bidang daya lebih kecil daripada bidang tanah.
Jaga agar tepi bidang daya setidaknya berjarak 20 kali ketebalan dielektrik dari tepi bidang ground.
Tips: Periksa susunan lapisan (stackup) sebelum Anda mulai melakukan routing. Perencanaan yang baik membantu Anda menghindari masalah dengan jalur sinyal dan menjaga agar papan sirkuit Anda tetap senyap.
Anda sebaiknya menggunakan kiat-kiat ini saat mendesain papan sirkuit berkecepatan tinggi. Kiat-kiat ini akan membantu Anda. jaga agar sinyal tetap bersih dan mengurangi kebisingan. Anda juga memastikan papan Anda berfungsi dengan baik dengan banyak lapisan.
Kasus Penggunaan Dunia Nyata
Anda dapat melihat penerapan aturan 20H dalam banyak proyek PCB nyata. Para insinyur menggunakan aturan ini untuk menurunkan radiasi elektromagnetik. Jika Anda menerapkan aturan ini dengan benar, sebagian besar medan listrik akan terperangkap di dalam papan. Langkah ini membantu papan Anda lolos uji EMC yang ketat.
Temuan | Deskripsi |
|---|---|
Efektivitas | Aturan 20H dapat mengurangi radiasi elektromagnetik jika diterapkan dengan benar. |
Penyalahgunaan | Jika digunakan secara tidak tepat, hal itu dapat meningkatkan radiasi dan menimbulkan masalah tambahan. |
Refleksi Internal | Aplikasi ini dapat menyebabkan peningkatan refleksi internal, yang memengaruhi kinerja. |
Anda harus memahami asal usul dan tujuan Sebelum menggunakannya, pahami aturan 20H. Jika Anda salah menerapkan aturan tersebut, Anda mungkin akan menciptakan lebih banyak masalah daripada yang Anda selesaikan. Dalam praktiknya, para insinyur telah menemukan bahwa menarik kembali bidang daya tidak menyebabkan masalah EMC. Anda dapat menggunakan aturan 20H untuk meningkatkan papan sirkuit Anda, tetapi Anda harus memeriksa desain Anda dan menguji jalur Anda untuk hasil terbaik.
Catatan: Selalu uji papan sirkuit Anda setelah menerapkan aturan 20 jam. Desain dan pengujian yang cermat membantu Anda menghindari kesalahan dan membangun PCB yang andal.
Sekarang Anda tahu mengapa aturan 20H penting dalam desain PCB. Aturan ini membantu menjaga sinyal cepat tetap jernih dan mencegah crosstalk. Anda harus menggunakan aturan ini jika Anda menginginkan interferensi elektromagnetik yang lebih rendah dan kualitas sinyal yang lebih baik.
Aturan 20H mencegah medan listrik melompat antar jalur.
Ini membantu Anda menghindari gangguan dan kesalahan pada rangkaian frekuensi tinggi.
Selalu perhatikan kebutuhan desain Anda sebelum menggunakan aturan 20H. Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut, lihat panduan susunan PCB tingkat lanjut dan sumber daya pengendalian EMI.
FAQ (Pertanyaan Umum)
Apa arti aturan 20H bagi desain papan sirkuit Anda?
Anda menggunakan aturan 20H untuk menjaga agar tepi bidang daya tetap jauh dari tepi bidang ground. Ini membantu papan Anda mengendalikan interferensi elektromagnetik. Anda membuat papan Anda lebih aman dan andal dengan mengikuti panduan sederhana ini.
Bagaimana bidang ground memengaruhi kualitas sinyal pada board Anda?
Bidang ground memberikan referensi sinyal yang stabil pada papan Anda. Dengan demikian, noise tetap rendah dan integritas sinyal meningkat. Jika bidang ground ditempatkan dengan benar, papan Anda akan bekerja lebih baik dengan sinyal berkecepatan tinggi.
Mengapa Anda harus mengecilkan bidang daya pada papan Anda?
Anda memperkecil bidang daya sehingga tidak mencapai tepi bidang ground. Langkah ini memerangkap medan listrik di dalam papan Anda. Anda mengurangi risiko papan Anda bertindak seperti antena dan menyebabkan masalah.
Bisakah Anda menggunakan aturan 20H di setiap papan?
Anda dapat menggunakan aturan 20H pada sebagian besar papan sirkuit, tetapi papan kecil dengan banyak lapisan mungkin kehilangan ruang untuk perutean. Anda perlu memeriksa ukuran papan dan jumlah lapisan sebelum menerapkan aturan tersebut. Terkadang, Anda harus menyeimbangkan pengendalian EMI dengan ruang untuk sinyal.
Apa yang terjadi jika Anda mengabaikan bidang ground pada tata letak papan Anda?
Jika Anda mengabaikan bidang tanahJika papan sirkuit Anda menangkap lebih banyak gangguan, Anda akan melihat lebih banyak kehilangan sinyal dan gangguan lainnya. Papan sirkuit dapat gagal dalam uji EMI. Anda harus selalu menyertakan bidang ground untuk menjaga agar papan sirkuit Anda tetap berfungsi dengan baik.
