pcb20h原则
好的,“PCB20H原则”指的是在高速电路板(PCB)设计中,为了抑制电源层和地层(参考平面)之间边缘的电磁辐射(边缘辐射效应),而采用的一条重要的布局布线经验法则。
核心含义:
- H: 代表PCB中电源层(Power Plane)与相邻地层(Ground Plane)之间的介质(绝缘材料)的厚度。
- 20H: 表示地层的物理边缘应该比电源层的物理边缘向内缩进(内缩)的距离至少为20倍介质厚度。
为什么需要20H原则?
- 边缘辐射效应: 当信号在PCB上高速切换时,变化的电流会在电源层和地层之间产生变化的电场。在电源层和地层的边缘处,这些电场线会“泄露”到PCB外部空间,形成电磁辐射干扰(EMI)。
- 原理: 研究表明,大约98%的电磁场能量集中在电源层和地层重叠区域边缘向外大约 10H 的范围内。通过将地层边缘相对于电源层边缘内缩20H,可以确保绝大部分(尤其是能量集中的前10H区域)的边缘电场被限制在重叠区域内部,从而有效减少向外辐射的电磁能量。
- 抑制EMI: 遵循20H原则是降低高速数字电路板电磁干扰(EMI)、提高电磁兼容性(EMC)性能的一种重要且有效的方法。
如何应用20H原则?
- 确定介质厚度(H): 从PCB叠层结构图中找到目标电源层和其相邻(通常是正上方或正下方)地层之间的介质厚度(Prepreg/Core厚度)。
- 计算内缩量: 内缩量 = 20 x H。
- 绘制电源/地层形状: 在进行电源层和地层覆铜(铺铜)设计时,确保地层的边界形状比电源层的边界形状在所有方向上均匀向内缩进至少计算出的20H距离。
举例说明:
- 假设电源层和地层之间的介质厚度 H = 0.1mm(毫米)。
- 那么,地层需要内缩的最小距离就是: 20 x 0.1mm = 2.0mm。
- 在绘制PCB的电源层和地层轮廓时,地层的形状边界必须比电源层的形状边界在所有边缘都向内缩进至少2.0mm。
需要注意的点:
- “至少”20H: 20H是一个经验性的最小值。在实际高速、高密度设计中,有时可能需要更大的内缩距离(如30H、40H)以达到更严格的EMC要求,但这会牺牲宝贵的布线空间。
- 平衡考虑: 过大的内缩会显著减少电源层/地层的有效面积,可能影响电源完整性和布线密度。设计者需要在EMI抑制、布线空间和成本之间进行权衡。
- 不是唯一手段: 20H原则是抑制边缘辐射的有效方法,但不是解决所有EMI问题的唯一手段。良好的布线规则(如控制回流路径、减少环路面积、合理端接)、屏蔽、滤波等都是综合EMC设计的重要组成部分。
- 适用场景: 该原则对于高速数字电路(特别是上升/下降沿很陡峭的信号) 尤为重要。对于低速电路或模拟电路,其重要性相对降低。
总结来说,PCB20H原则是一条关键的EMC设计规则,通过在电源层和地层边界设计上让地层比电源层内缩至少20倍介质厚度的距离,来有效抑制电路板边缘的电磁辐射,降低EMI风险。
PCB设计中,3W原则、20H原则和五五原则都是什么
3W 原则 在 PCB 设计中为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于 3 倍线宽时,则可保持大部分电场不互相干扰,这就是 3W 规则。 3W
2023-02-01 16:53:07
如何画双层pcb板_PCB双层板的布线原则资料下载
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刘满贵
2021-04-26 08:45:16
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路过秋天
2021-04-02 08:48:50
PCB设计中3W原则20H原则和五五原则都是什么
在 PCB 设计中为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于 3 倍线宽时,则可保持大部分电场不互相干扰,这就是 3W 规则。 3W 原则是指多个高速信号线长距离走线的时候,其间距应该
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526774
2020-12-16 14:49:00
PCB设计中,3W原则、20H原则和五五原则都是什么?
满足3W的话,我们可以只将敏感信号采用3W处理,比如时钟信号、复位信号。20H原则是指电源层相对地层内缩20H的距离,当然也是为抑制边缘辐射效应
在PCB设计中如何来体现3W原则与20H原则?
我们要求地平面大于电源或信号层,这样有利于防止对外辐射干扰和屏蔽外界对自身的干扰,一般情况下在 PCB 设计的时候把电源层比地层内缩 1mm 基本上就可以满足 20H 的
2020-05-30 10:39:38
关于PCB设计中的20H原则解析
20H原则是指电源层相对地层内缩20H的距离,当然也是为抑制边缘辐射效应。在板的边缘会向外辐射电磁干扰。将电源层内缩,使得电场只在接地层的范围内
2019-08-12 14:42:22
PCB设计中的20H原则介绍
20H原则是指电源层相对地层内缩20H的距离,当然也是为抑制边缘辐射效应。在板的边缘会向外辐射电磁干扰。将电源层内缩,使得电场只在接地层的范围内
2019-05-10 14:46:42
带你读懂PCB设计的3W原则、20H原则及五五原则
的时候,其间距应该遵循3W原则,例如时钟线,差分线,视频、音频信号线,复位信号线及其他系统关键电路需要遵循3W原则,而并不是板上所有的布线都要强制符合3W原则
换一换
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