PCB设计技术：应对EMC挑战的多重接地与分割策略

本文主要探讨了在PCB设计中如何处理多重接地点的分割问题，以及与电磁兼容性（EMC）相关的电路设计技术。内容包括不同组件的分类、布线层和电源/接地层的选择，以及Microstrip和Stripline两种基本结构的特点和应用。 在设计复杂的PCB时，正确地划分和连接不同的接地点对于实现良好的电磁兼容性至关重要。标题中提到的“有著多重接地點之分割partition”涉及到CPU、Cache、Oscillator、Memory、Gate Array、Control Logic、DMA Controller、I/O Logic、User Interface Logic、I/O InterConnect、Peripheral I/O以及Power for Peripherals等各个组件的接地策略。这些组件通常需要独立的接地平面，以减少噪声干扰和提高信号完整性。 在描述中提到了“Compliance Certification Services Inc.”和“程智科技”的专业服务，这表明了PCB设计需符合行业标准和认证要求。同时，Printer Circuit Board Design Techniques for EMC强调了印刷电路板设计在确保电磁兼容性方面的关键作用，由专家Clinton Kao指导。 文章详细讨论了PCB设计中的两种基本传输线结构：Microstrip和Stripline。Microstrip结构的信号线位于顶层，与参考平面之间有一层介电质，适合于高频信号传输，但可能会产生辐射。而Stripline结构则将信号线置于两层参考平面之间，能显著减少辐射并提高信号稳定性。 Microstrip和Stripline的特性决定了它们在不同应用场景下的选择。例如，对时钟信号的布线，由于时钟通常需要低辐射和高稳定性，因此可能更适合采用Stripline方式。同时，文中提到了分布电容(Cd)的影响，它影响着信号的质量和辐射水平。 此外，文章还讨论了镜像平面（Image Plane）的概念，即相邻于电路或信号的铜箔层，用于消除PCB上的共模RF电流。为了优化电流流动，每个绕线层应相邻于一个完整的平面，电电源层和接地层应相互靠近，以减小地层扰动（Ground Bounce）。 根据PCB层数的不同，如二层板、四层板、六层板和八层板等，层叠分配也会影响信号质量。每增加一层，可以提供更多的隔离和优化布线的可能性，但同时也增加了设计的复杂性和成本。 设计有多个接地点的PCB时，必须考虑各组件的特性和电磁兼容性需求，合理规划布线层和电源/接地层，利用Microstrip和Stripline等传输线结构优化信号路径，同时利用镜像平面和适当的层叠策略来减少辐射和提高信号完整性。这不仅关乎硬件性能，也直接影响到设备能否通过各种合规认证，从而成功进入市场。