Конструкция печатной платы «Emi proof»

В настоящее время я разрабатываю базовую станцию ​​GPS, которая будет иметь радиомодем (вещающий на частоте 407-480 МГц), микроконтроллер ARM7, работающий на частоте 60 МГц, и USB-чип FTDI. Микросхема FTDI USB работает даже на внутренней частоте 480 МГц, что находится в рабочей зоне радио. Из-за всех гармоник и этих высоких частот от PLL (которые в конечном итоге будут вытекать из контактов питания устройства), я очень осторожен с этой конструкцией печатной платы.

У нас было несколько дискуссий с коллегами о том, какие методы лучше всего подходят для проектирования с защитой от электромагнитных помех. Особенно важно сделать микроконтроллер «тихим».

В настоящее время мой собственный подход был основан на этом вопросе , который больше касался развязки. Из рекомендаций я изменил дизайн своей печатной платы, чтобы иметь локальную заземляющую плоскость под микроконтроллером, которая отделена от глобальной заземляющей плоскости. Я соединил эту локальную плоскость с глобальной, используя 4 переходных отверстия под чипом. То же самое относится и к мосту FTDI USB UART. Все колпачки проложены как можно ближе и ориентированы таким образом, чтобы контакты VCC и GND имели короткое соединение.

Я подаю питание через переходное отверстие от слоя питания. GND — это локальная плоскость, поэтому переходное отверстие не требуется. У меня нет локального слоя питания, и я не использую ферриты для точного разделения плоскостей.

Тем не менее, мой коллега считает, что лучше иметь дополнительный прямой переход на землю. В его проектах не использовались местные наземные самолеты. Все 4 слоя заполнены грунтом, ВКК проложен вручную. Крышки расположены близко, но иногда соединение GND не имеет непосредственного соединения с контактом GND контроллера. Заземляющий слой под контроллером не является сплошным, потому что он полностью разбит из-за сигналов.

Его мысль заключалась в том, что заземление колпачков и штифтов очень надежно благодаря общей плоскости заземления и каждому переходному отверстию. Он не так сильно верил в мой дизайн, потому что наземные плоскости разделены. Его конструкции прошли тесты на электромагнитную совместимость, поэтому я задаюсь вопросом, имеют ли все эти проблемы какое-то существенное значение. Меня это очень смущает, потому что некоторые приложения говорят вам, что абсолютно необходимо делать локальные заземляющие плоскости и хорошие макеты развязки.

Проще говоря, мой вопрос таков: какая практика проектирования лучше для практики EMI?

  1. GND сначала подключается к локальной плоскости, которая отделена от системы. Это связано с глобальной плоскостью в 1 точке.
  2. Каждый контакт GND вручную направляется в глобальную плоскость. Таким образом, это означает, что все соединения GND получат свои собственные переходы. Не обязательно иметь сплошную заземляющую пластину под контроллером.

Ответы (1)

Я рекомендую для таких тем «Технологии шумоподавления в электронных системах» Генри Отта .

Не делайте отдельных участков, а соединяйте их только в одном месте.

Соедините землю с плоскостью; не прокладывайте землю (или питание)

Книжку посмотрю, спасибо. Вся мощность направляется вручную, чтобы убедиться, что они подключены. Орел, кажется, не всегда понимает эти проблемы, но это совсем другая история. В моем проекте я сначала подключаю все GND к 1 плоскости, а затем подключаю ее в 1 точке к глобальному GND. Другой разработчик подключает все соединения GND напрямую к общему заземляющему слою.
Отт и другие говорят, что «разделенные земли, соединенные вместе» не работают так же хорошо, как одна сплошная неразделенная земля.