Três considerações de design para garantir a EMC de PCB de laptop

Quando se trata de PCBs de laptop, geralmente é selecionada uma placa de circuito de 6 ou 8 camadas. Com base na consideração de custo, no entanto, o PCB de 6 camadas é uma seleção ideal para projetistas de PCB. Infelizmente, o design EMC (Compatibilidade Eletromagnética) para PCB de 6 camadas tem atormentado os designers de placas.


O projeto de desenvolvimento de laptop é um procedimento tão complexo que o projeto da EMC deve ser cuidadosamente considerado do início ao fim. Na verdade, a realização ideal da EMC depende de três considerações principais que serão apresentadas e discutidas em detalhes neste artigo.

Primeira consideração:design do esquema

Durante o processo de projeto de PCB para laptop, o primeiro passo é implementar o projeto do esquema, ou seja, o arranjo geral e a distribuição macro de produtos devem ser determinados antes do desenvolvimento autêntico, incluindo posições de chip e furo. Em seguida, o engenheiro da EMC realizará a avaliação EMC para ajustar as posições do chip e os requisitos de furos para torná-los em conformidade com os requisitos EMC, como posições de ponte e posição e rastreamento do chip de clock. Um esboço de PCB de laptop pode ser desenhado para melhor realizar a avaliação EMC.


A avaliação EMC abrange principalmente os seguintes aspectos:
• Posição de rastreamento e roteamento. O roteamento do fio de conexão entre o LCD e a placa-mãe ou o roteamento dos conectores FFC-FPC deve ser inspecionado.
• Inspeção do limite de altura do PCB. Os fios de sinal de alta velocidade não podem ser dispostos na área de altura zero que se refere à placa de circuito junto com as configurações do ambiente. As configurações de ambiente contêm HDD, ODD etc.
• Inspeção da área de blindagem do gabinete. Linhas de sinal de alta velocidade não podem ser dispostas em área de exposição ou área com divisão porque reduzem a eficiência da blindagem, como posição do teclado, tampa da memória, etc.
• Inspeção da tampa do laptop. Inclui tampa de hardware e tampa de memória para que o ponto de aterramento possa ser conectado com blindagem do gabinete para cada 30mm.
• Aterramento de PCBs pequenas em cada inspeção da unidade - A conexão perfeita deve ser garantida entre as PCBs pequenas em cada unidade e o aterramento através de parafusos para evitar grande impedância de aterramento e impedir que os sinais de ruído sejam irradiados para o espaço.
• Ponto de aterramento reservado deve ser mantido para alguns circuitos especializados para garantir baixa impedância de aterramento.
• Inspeção da área de ruído de alimentação. A instabilidade da área de energia levará todo o projeto à falha ou conduzirá os chips longe da estabilidade, fornecendo energia instável para cada chip com perturbação gerada.
• Uma regra com maior importância é o layout dos chips principais na PCB e sua tendência de rastreamento devem ser confirmados e inspecionados.

Segunda consideração:projeto de PCB

O design de PCB é um elo tão significativo no esforço de EMC que um design de PCB excelente é a pré-condição para a realização ideal de EMC. O projeto de PCB sem levar em consideração a EMC, sem dúvida, levará a um desperdício de dinheiro e tempo. A primeira pergunta que um projeto de PCB deve fazer é como a interferência eletromagnética (EMI) é gerada e por que ela é transmitida. O design ideal do PCB não será obtido a menos que ambas as perguntas sejam respondidas com precisão. A resposta a essas perguntas será discutida na parte seguinte deste artigo. Uma regra de projeto de PCB ideal é:a EMC deve ser considerada no início do projeto e a racionalidade do projeto deve ser mantida. Além disso, a tecnologia de rastreamento com baixo custo é melhor aplicada. As regras detalhadas de projeto para placa de circuito impresso incluem:
• Os fios de sinal de alta velocidade não podem ser colocados sob os conectores e o circuito de alimentação deve estar longe dos conectores.
• Os fios de sinal de alta velocidade não podem ser colocados na borda do PCB em qualquer plano e o espaçamento entre a borda da placa e esses fios deve ser de pelo menos 50mils.
• Os fios de sinal da placa USB, LAN, PCI devem estar longe dos fios de sinal de alta velocidade o máximo possível ou protegidos com fios terra. Além disso, os orifícios de aterramento devem ser razoavelmente projetados.
• Os fios de sinal de alta velocidade devem ser colocados em camadas internas.
• Como o MIC telefone/fone de ouvido são circuitos analógicos, eles devem ser violados de outros circuitos tanto quanto possível.
• Os fios de sinal de clock devem ser organizados em camadas internas depois de vir do IC e devem ser violados de fios de sinal na interface de E/S e outros traços. Os fios do sinal do relógio devem ser dispostos perto do plano de terra de referência para que o efeito da imagem possa ser melhorado. Além disso, a conexão do terminal RC deve estar disponível quando todos os traços de sinal de clock estiverem próximos da fonte de clock.
• O layout de energia e terra deve ser o mais compacto possível com problemas de loop diminuindo. A largura do fosso entre as potências é de 15mil com plano de terra completo que não contém rastreamento. O aterramento dividido deve ser reduzido, pois o excesso de divisão aumentará a impedância do aterramento.
• A aplicação razoável do capacitor de desacoplamento também é uma preocupação fundamental no projeto de PCB. Os fios de sinal de alta velocidade devem ser proibidos de passar da camada superior até a camada inferior e os orifícios de aterramento devem ser estabelecidos para reduzir a impedância do solo. Além disso, o capacitor de desacoplamento deve ser adicionado aos terminais IC e a cada camada de energia. Pelo menos, a posição do capacitor de desacoplamento deve ser reservada com antecedência.
• Os componentes anti-EMI devem ser aplicados adequadamente com base em sua aplicação e preço.

Terceira Consideração:Inspeção de PCB

Em primeiro lugar, um conceito deve estar enraizado na mente do engenheiro de que a impedância no espaço livre com alta frequência é de 377ohm. Quando se trata de radiação espacial de EMI comum, porque o loop de sinal atinge um estágio em que pode ser equivalente à impedância espacial, o sinal é irradiado do espaço. Para entender este ponto, é muito necessário reduzir a impedância do loop de sinal.


Para controlar a impedância do loop de sinal, o método principal consiste na redução do comprimento do sinal e na redução da área do loop. Além disso, uma conexão de terminal adequada deve ser realizada para controlar a reflexão do loop. De fato, um método para controlar o loop de sinal está no aterramento do sinal chave. Como o próprio rastreamento apresenta impedância em alta frequência, é melhor aproveitar os fios de aterramento ou aterramento para conectar-se ao solo através de orifícios por algumas vezes. Muitos desses projetos conseguem evitar que a radiação exceda os sinais do relógio.


Além disso, para impedir que os sinais passem por áreas divididas, muitos engenheiros dividem o terreno por sinais, mas não se lembram durante o processo de rastreamento. Como resultado, o loop de sinal cobre uma grande área, aumentando o comprimento do traço.


Quando se trata de parte de transmissão EMI, é vital aplicar razoavelmente o capacitor de desvio e o capacitor de desacoplamento. O capacitor de desvio deve ser organizado nos pinos de alimentação do chip e nos fios de aterramento com os menores terminais. O capacitor de desacoplamento deve ser disposto em um local onde a mudança de demanda de corrente seja a mais alta para interromper o ruído do acoplamento dos fios de energia e terra devido à impedância de rastreamento. Claro, magnético pode ser usado para absorver o ruído. Às vezes, o indutor também pode ser usado para filtrar ruídos. No entanto, deve-se notar que o indutor possui a faixa de resposta de frequência e o pacote determina sua resposta de frequência também.


Recursos úteis:
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