I. Détermination de la zone de bouclage en fonction du rayonnement
Les caractéristiques de réflexion des lignes de transmission ouvertes dictent la longueur maximale de la ligne. En raison des exigences obligatoires en matière de rayonnement électromagnétique des produits, la surface de la boucle et la longueur de la ligne sont toutes deux limitées. Lors de l'utilisation d'un boîtier non blindé, ces contraintes sont directement mises en œuvre par le circuit imprimé.
- Note : Lors de l'utilisation de charges de terminaison en série dans la conception de circuits logiques asynchrones, la quasi-stabilité doit être prise en compte. Les circuits d'entrée logiques symétriques ne peuvent pas déterminer si le signal d'entrée est haut ou bas, ce qui peut conduire à des conditions de sortie indéfinies.
Pour les signaux logiques dans le domaine des fréquences, l'amplitude du courant spectral est inversement proportionnelle au carré de la fréquence au-delà de la largeur de bande du signal logique (= 1/π.τr). Exprimée en fréquence angulaire, l'impédance rayonnée de la boucle reste proportionnelle au carré de la fréquence. Par conséquent, il est possible de calculer la surface maximale de la boucle, déterminée par la fréquence d'horloge ou le taux de répétition, le temps de montée ou la largeur de bande du signal logique et l'amplitude du courant dans le domaine temporel. La forme d'onde du courant est déterminée par la forme d'onde de la tension, le temps de demi-largeur du courant étant approximativement égal au temps de montée de la tension.
L'amplitude du courant peut être exprimée en termes de fréquence angulaire (=1/π-τ_r) comme suit :
I(f) = 2-I-τ_r/T
Où ?
I = amplitude du courant dans le domaine temporel ;
T = Réciproque de la fréquence d'horloge, c'est-à-dire de la période ;
τ_r = Temps de montée en tension, approximativement égal au temps de demi-largeur du courant τ_H.
Cette équation permet de calculer la surface de boucle maximale pour un circuit de la famille logique donnée à une fréquence d'horloge spécifique. Le tableau 5 fournit les surfaces de boucle correspondantes. La surface maximale de la boucle est déterminée par la fréquence d'horloge, le type de circuit logique (= courant de sortie) et le nombre n de boucles de commutation simultanées sur le circuit imprimé.
Si la fréquence d'horloge dépasse 30MHz, il faut utiliser des circuits imprimés multicouches. Dans ce cas, l'épaisseur de l'époxy varie en fonction du nombre de couches, de 60 à 300μm. Des résultats acceptables sur des cartes à double couche ne peuvent être obtenus que si le nombre de signaux d'horloge à grande vitesse sur le circuit imprimé est limité, grâce à un routage minutieux utilisant des traces couche à couche.
Note : Dans de tels cas, les boîtiers DIL standard peuvent dépasser les limites de la zone de boucle, ce qui nécessite des mesures de blindage supplémentaires et un filtrage approprié.
Tous les connecteurs reliant d'autres panneaux et composants doivent être placés le plus près possible les uns des autres. Cela permet d'éviter que les courants de mode commun conduits par les câbles ne s'écoulent dans les circuits imprimés et que les câbles d'excitation (antenne) ne provoquent des chutes de tension entre les points de référence sur la carte de circuit imprimé.
Pour éviter ces interférences en mode commun, la masse de référence près du connecteur doit être isolée du plan de masse, de la grille de masse ou de la masse de référence du circuit sur la carte de circuit imprimé. Dans la mesure du possible, ces plans de masse doivent être connectés au boîtier métallique du produit. À partir de ce plan de masse, seuls les composants à haute impédance, tels que les inductances, les résistances, les relais à lames et les optocoupleurs, peuvent être connectés entre les deux masses. Tous les connecteurs doivent être placés aussi près que possible les uns des autres afin d'éviter que des courants externes ne circulent à travers les traces du circuit imprimé ou la terre de référence.
II. Sélection appropriée des câbles et des connecteurs dans les Conception de circuits imprimés
Le choix du câble est déterminé par l'amplitude du signal et les composantes de fréquence qui circulent dans le câble. Pour les câbles situés à l'extérieur du produit, le blindage est obligatoire (selon les exigences du produit) lors de la transmission de signaux de données avec des fréquences d'horloge supérieures à 10 kHz. La section de blindage doit être reliée à la terre aux deux extrémités du câble (pour les produits à boîtier métallique) afin de garantir le blindage contre les champs électriques et magnétiques.
Si une mise à la terre séparée est utilisée, la connecter à la “terre du connecteur” plutôt qu'à la “terre du circuit”.”
Pour les fréquences d'horloge comprises entre 10kHz et 1MHz, le maintien d'un temps de montée du circuit logique le plus bas possible permet d'obtenir une couverture optique supérieure à 80% ou une impédance de transfert inférieure à 10nH/m. Des câbles mieux blindés sont nécessaires pour les fréquences d'horloge supérieures à 1 MHz.
En règle générale, à l'exception des câbles coaxiaux, le blindage des câbles ne doit pas être utilisé comme une boucle de signal.
En insérant des filtres passifs entre les entrées/sorties du signal et les points de masse/référence pour réduire les composants RF, un blindage de haute qualité et des connecteurs correspondants peuvent ne pas être nécessaires. Les bons câbles blindés doivent être équipés de connecteurs appropriés.
Benchuang Electronics propose des produits de haute qualité Disposition du circuit imprimé et Circuit imprimé à grande vitesse services. Contactez-nous et envoyez-nous vos spécifications.
