對于筆記本電腦PCB電磁兼容設計,通常選擇6層或8層電路板。然而,基于成本考慮,6層PCB是PCB設計人員的最佳選擇。可悲的是,針對6層PCB的EMC(電磁兼容性)設計一直困擾著電路板設計人員。
筆記本電腦開發設計是一個非常復雜的過程,從開始到結束都必須仔細考慮EMC設計,最佳EMC成就取決于將在本文中詳細介紹和討論的三個關鍵考慮因素。
個考慮因素:方案設計
在筆記本電腦PCB設計過程中,步是實施方案設計,即產品的整體布局和宏觀分布必須在真實開發之前確定,包括芯片和孔位。然后,EMC工程師將進行EMC評估,以調整芯片位置和孔要求,使其符合電路板位置和時鐘芯片位置和跟蹤等EMC要求。可以繪制筆記本電腦PCB草圖,以便更好地執行EMC評估。
電磁兼容EMC評估主要包括以下幾個方面:
1、跟蹤位置和路由,應檢查LCD和主板之間的連接線布線或FFC-FPC連接器的布線。
2、PCB高度限制檢查,高速信號線不能布置在零高度區域,這是指電路板與環境配置一起。環境配置包含HDD,ODD等。
3、機柜屏蔽區域檢查,高速信號線不能安裝在曝光區域或分割區域,因為它們會降低屏蔽效率,如鍵盤位置,內存蓋等。
4、筆記本電腦外殼檢查,包括硬件蓋和內存蓋,使接地點可以與外殼護罩連接,每個30mm。
5、每個單元檢查中小PCB的接地 - 應確保每個單元中的小PCB與通過螺釘接地之間的完美連接,以避免大的接地阻抗并阻止噪聲信號輻射到空間。
6、應保留一些專用電路的預留接地點,以確保低接地阻抗。
7、電源噪聲區域檢查,功率區域的不穩定性將導致整個設計失效或通過向每個芯片提供不穩定的功率而產生干擾而使芯片遠離穩定性。
8、最重要的一條規則是應確認和檢查PCB上的主要芯片布局及其跟蹤趨勢。
第二個考慮因素:PCB設計
PCB設計是EMC努力的重要環節,優秀的PCB設計是實現最佳EMC成果的前提條件,沒有考慮EMC的PCB設計無疑會浪費金錢和時間。PCB設計應該問的個問題是如何產生電磁干擾(EMI)以及它為何被傳輸,除非準確回答了兩個問題,否則將無法獲得最佳的PCB設計,這些問題的答案將在本文的以下部分中討論。
理想的PCB設計規則是:在設計之初必須考慮EMC,并且應該堅持設計合理性。
此外,最好采用低成本的跟蹤技術,印刷電路板的詳細設計規則包括:
1、高速信號線不能敷設在連接器下面,電源電路應遠離連接器。
2、高速信號線不能鋪設在任何平面上的PCB邊緣,板邊緣與這些線之間的間距應至少為50密耳。
3、USB,LAN,PCI卡信號線應盡可能遠離高速信號線或用地線保護,此外,應合理設計接地孔。
4、高速信號線應鋪設在內層。
5、由于MIC電話/耳機是模擬電路,因此應盡可能地違反其他電路。
6、來自IC后,時鐘信號線應布置在內層,并且應該從I / O接口和其他走線的信號線違反。時鐘信號線應布置在參考地平面附近,以便改善圖像效果。此外,當所有時鐘信號走線都靠近時鐘源時,RC端子連接應該可用。
7、電源和接地布局應盡可能緊湊,并且回路問題會縮小,功率之間的護城河寬度為15mil,地平面完整,不包含任何跟蹤。應減少分裂接地,因為過多的分裂會增加接地阻抗。
8、去耦電容的合理應用也是PCB設計中的關鍵問題。應禁止高速信號線從頂層穿過底層,并應建立接地孔以降低接地阻抗。此外,應在IC端子和每個電源層添加去耦電容。至少應提前保留去耦電容器位置。
9、應根據應用和定價適當地應用抗EMI組件。
第三個考慮因素:PCB檢查
首先,一個概念應該植根于工程師的想法,高頻自由空間的阻抗為377歐姆,當談到普通EMI的空間輻射時,由于信號環路達到可以等效于空間阻抗的階段,信號從空間輻射。要理解這一點,降低信號環路阻抗是非常必要的。
為了控制信號環路阻抗,主要方法在于信號長度減小和環路面積收縮。此外,應進行適當的端子連接以控制環路反射。事實上,控制信號回路的一種方法在于鍵信號接地。由于跟蹤本身具有高頻阻抗,因此最好利用接地線或接地線通過通孔連接幾次。許多這樣的設計成功地避免了超過時鐘信號的輻射。
為了阻止信號通過分離區域,許多工程師通過信號對地進行分區,但在跟蹤過程中無法記住,結果,信號環覆蓋大面積,增加了跡線長度。
對于電磁干擾EMI傳輸部分,合理應用旁路電容和去耦電容至關重要,旁路電容必須安裝在具有最小引線的芯片電源引腳和地線上。去耦電容應布置在電流需求變化最大的地方,以便阻止由于跟蹤阻抗引起的電源和地線耦合噪聲。當然,磁性可用于吸收噪音,電感器有時也可用于過濾噪聲,但是,應該注意的是,電感器的頻率響應范圍和封裝也決定了它的頻率響應。
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