多層板
發(fā)布時間:2014/4/23 20:32:24 訪問次數(shù):606
使用接地和(或)電源平面的多層板(四層或更多層)可以比雙層設(shè)計顯著減小輻射發(fā)射。LK1608150K-T常用的基本原則是:在同等條件下,四層板比雙層板可減小20dB或更多的輻射。包含平面的電路板比沒有平面的電路板要好很多,原因如下:
·平面允許信號布設(shè)在微帶(或帶狀線)結(jié)構(gòu)中。與單層或雙層板上所用的隨機跡線相比,這些結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生輻射較小的可控制阻抗的傳輸線。
·當返回電流在鄰近的平面上時,減小了回路面積。
·接地平面使接地阻抗和接地噪聲顯著減小。
在頻率20~25MHz,雖然雙層板已被成功應(yīng)用于非屏蔽機箱中,但這是例外而不是規(guī)律。這就要求設(shè)計團隊具有豐富的EMC專業(yè)知識。在10MHz以上,多層板通常就應(yīng)該被認真考慮。
多層板的目標
當使用多層板時,應(yīng)該記住下面六個設(shè)計目標:
(1)信號層應(yīng)該總是與平面相鄰。
(2)信號層應(yīng)該與相鄰的平面層緊密耦合(靠近)。
(3)電源與接地平面應(yīng)該緊密耦合在一起‘。
(4)高速信號應(yīng)該布設(shè)在位于平面之間的埋層。因此.這些平面可以起到屏蔽的作用,并且抑制高速跡線的輻射。
(5)多層接地平面非常有優(yōu)勢,因為它們將降低電路板的接地(參考平面)阻抗,減小共模輻射。
(6)當在多于一層上布設(shè)關(guān)鍵信號時,它們應(yīng)該被限制在與同一平面相鄰的兩層上。與前面的討論一樣,這個目標通常會被忽視。
大部分PCB設(shè)計者不能同時滿足以上六個目標,所以需要折中。例如,人們經(jīng)常面臨選擇,是信號與返回平面靠近(目標2)還是電源與接地平面靠近(目標3)。
另一個選擇經(jīng)常是布設(shè)信號與同一平面相鄰(目標6),還是將信號層埋在平面之間來屏蔽(目標4)。如果板的層數(shù)允許,那么應(yīng)該滿足這些目標中的一個或另外一個。從EMC和信號完整性的角度考慮,通常使返回電流在單個平面上流動比把信號層埋在平面之間更重要。
目標1和2必須達到,不能折中。
很多優(yōu)秀的電路板疊層只滿足這6條設(shè)計目標中的4~5條就完全可以接受了。實際的PCB很少能滿足以上全部6條。要滿足上述6條目標中的5條,PCB至少需要8層。在4層和6層板上,以上目標中的某些總是必需折中的。在這些條件下,設(shè)計者必須確定哪些目標對于當前謾計是最重要的。
上面這段不能理解為在4層或6層板上不能獲得好的EMC設(shè)計,因為這是可以實現(xiàn)的。
它只表明6個目標中只有4個可以同時滿足,而一些折中是必需的。
從力學的角度考慮,另一個預(yù)期的目標是使板的橫截面對稱(或平衡)以防止變形。例如,在一塊8層板上,如果第2層是一個平面,那么第7層也應(yīng)該是一個平面。另一個考慮的問題是奇數(shù)還是偶數(shù)層。盡管奇數(shù)層PCBs可以制造,但是,通常制造偶數(shù)層的電路板更簡單,也更便宜。這里介紹的所有結(jié)構(gòu)都將使用對稱或平衡的偶數(shù)層結(jié)構(gòu)。如果不對稱,或者允許使用奇數(shù)層的結(jié)構(gòu),那么另外的疊層結(jié)構(gòu)也是可能的。
使用接地和(或)電源平面的多層板(四層或更多層)可以比雙層設(shè)計顯著減小輻射發(fā)射。LK1608150K-T常用的基本原則是:在同等條件下,四層板比雙層板可減小20dB或更多的輻射。包含平面的電路板比沒有平面的電路板要好很多,原因如下:
·平面允許信號布設(shè)在微帶(或帶狀線)結(jié)構(gòu)中。與單層或雙層板上所用的隨機跡線相比,這些結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生輻射較小的可控制阻抗的傳輸線。
·當返回電流在鄰近的平面上時,減小了回路面積。
·接地平面使接地阻抗和接地噪聲顯著減小。
在頻率20~25MHz,雖然雙層板已被成功應(yīng)用于非屏蔽機箱中,但這是例外而不是規(guī)律。這就要求設(shè)計團隊具有豐富的EMC專業(yè)知識。在10MHz以上,多層板通常就應(yīng)該被認真考慮。
多層板的目標
當使用多層板時,應(yīng)該記住下面六個設(shè)計目標:
(1)信號層應(yīng)該總是與平面相鄰。
(2)信號層應(yīng)該與相鄰的平面層緊密耦合(靠近)。
(3)電源與接地平面應(yīng)該緊密耦合在一起‘。
(4)高速信號應(yīng)該布設(shè)在位于平面之間的埋層。因此.這些平面可以起到屏蔽的作用,并且抑制高速跡線的輻射。
(5)多層接地平面非常有優(yōu)勢,因為它們將降低電路板的接地(參考平面)阻抗,減小共模輻射。
(6)當在多于一層上布設(shè)關(guān)鍵信號時,它們應(yīng)該被限制在與同一平面相鄰的兩層上。與前面的討論一樣,這個目標通常會被忽視。
大部分PCB設(shè)計者不能同時滿足以上六個目標,所以需要折中。例如,人們經(jīng)常面臨選擇,是信號與返回平面靠近(目標2)還是電源與接地平面靠近(目標3)。
另一個選擇經(jīng)常是布設(shè)信號與同一平面相鄰(目標6),還是將信號層埋在平面之間來屏蔽(目標4)。如果板的層數(shù)允許,那么應(yīng)該滿足這些目標中的一個或另外一個。從EMC和信號完整性的角度考慮,通常使返回電流在單個平面上流動比把信號層埋在平面之間更重要。
目標1和2必須達到,不能折中。
很多優(yōu)秀的電路板疊層只滿足這6條設(shè)計目標中的4~5條就完全可以接受了。實際的PCB很少能滿足以上全部6條。要滿足上述6條目標中的5條,PCB至少需要8層。在4層和6層板上,以上目標中的某些總是必需折中的。在這些條件下,設(shè)計者必須確定哪些目標對于當前謾計是最重要的。
上面這段不能理解為在4層或6層板上不能獲得好的EMC設(shè)計,因為這是可以實現(xiàn)的。
它只表明6個目標中只有4個可以同時滿足,而一些折中是必需的。
從力學的角度考慮,另一個預(yù)期的目標是使板的橫截面對稱(或平衡)以防止變形。例如,在一塊8層板上,如果第2層是一個平面,那么第7層也應(yīng)該是一個平面。另一個考慮的問題是奇數(shù)還是偶數(shù)層。盡管奇數(shù)層PCBs可以制造,但是,通常制造偶數(shù)層的電路板更簡單,也更便宜。這里介紹的所有結(jié)構(gòu)都將使用對稱或平衡的偶數(shù)層結(jié)構(gòu)。如果不對稱,或者允許使用奇數(shù)層的結(jié)構(gòu),那么另外的疊層結(jié)構(gòu)也是可能的。
上一篇:單層和雙層板
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