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  • 發布時間:2020-10-05 12:14 原文鏈接: PCB板層布局與EMC的技巧(三)

    八層板布局

    優選方案2、3,次選方案1,見下表。

    在單一電源的情況下,方案2與方案1相比優勢在于沒有相鄰布線層,主電源與對應地相鄰,保證了所有信號層與地平面相鄰。缺點是減少了一層布線層。

    對于兩個電源的情況,推薦采用方案3,其優點:沒有相鄰布線層;層壓結構對稱;主電源與對應的地相鄰。缺點:在S4應減少關鍵布線。

    表 八層板布局方案

    十層板布局

    優選方案2、3,次選方案1、4,見下表。

    方案2:對于單電源的情況,首選方案2。在成本上考慮可選方案1。

    方案3:電源及其對應地放在第六和第七層,優選的布線層為S2、S3、S4;其次為S1、S5。為減少串擾,應避免S2、S3層上有平行、長距離布線。

    方案4:從EMC角度考慮,與方案3比,減少了一層布線層。在成本要求不高、EMC指標要求較高、具有兩個電源層的關鍵單板的情況下,可采用這種方案。最優布線層為S2、S3。

    對于10層以上的單板,本文不再舉列。我們可以按照以上排布原則,依據實際情況來具體分析。主要根據所需的電源層數、布線層數、特殊布線要求信號的數量、電源和地的分割情況,結合以上原則靈活掌握。

    表 十層板布局方案

    層分布對RE測試的影響

    為了體現層布局對EMC的影響,我們主要是針對層布局不同對輻射發射RE的測試產生的影響作了分析。

    以測試板為6層板為例,采用第1方案和第3方案進行布局。

    從成本考慮采用單板設計:有1層電源層,4層信號層,1層地層。

    表 六層板采用方案1、3的層分布

    被測件的測試條件:只是給單板濾波后供48V直流電,單板使用軟件自環運行,只是更換單板部分層布局,其他部分完全不變,單板若干塊。

    測試場地條件:升降塔的天線高度為1m,天線垂直極化,單板被放在80cm高的轉臺桌面上,不轉動轉臺和天線塔,單板的元器件面正對天線,每塊單板測試位置固定(如下圖所示)。

    圖 測試示意圖

    測試數據(見下圖):

    第一張圖中,方案1單板布局為電源輸入-48V在頂層布線,電源地BGND在底層布線,第二層為完整的GND,第五層為電源層,并作分割。

    第二張圖中,方案1單板布局為信號層在三、四層布線,同時電源輸入-48V、地BGND也在三、四層布線,第二、五層分別是完整的GND、VCC。

    圖 方案1單板RE測試結果(1)

    圖 方案1單板RE測試結果(2)

    從測試結果很明顯看出,布局方案3(如下圖所示)在EMC測試的RE測試項目中,輻射發射很小,電源地阻抗對電源輻射起著主要的作用,電源地阻抗低時,低端輻射明顯減小。電源在表層比在內層的低端輻射大,再次證實了單板的層布局不同對EMC性能會產生很大影響。

    圖 方案3單板RE測試結果


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