ZHCAAJ6G July   2022  – September 2023 ISO5451 , ISO5452 , ISO5851 , ISO5852S , ISO7142CC , ISO7142CC-Q1 , ISO721 , ISO721-Q1 , ISO721M , ISO721M-EP , ISO722 , ISO7220A , ISO7220M , ISO7221A , ISO7221B , ISO7221C , ISO7221M , ISO722M , ISO7230C , ISO7230M , ISO7231C , ISO7231M , ISO7240C , ISO7240CF , ISO7240M , ISO7241C , ISO7241M , ISO7242C , ISO7242M , ISO7310-Q1 , ISO7310C , ISO7340-Q1 , ISO7340C , ISO7340FC , ISO7341-Q1 , ISO7341C , ISO7341FC , ISO7342-Q1 , ISO7342C , ISO7342FC , ISO7740 , ISO7741 , ISO7742 , ISO7760 , ISO7761 , ISO7762 , ISO7810 , ISO7820 , ISO7821 , ISO7830 , ISO7831 , ISO7840 , ISO7841 , ISO7842

 

  1.   1
  2.   数字隔离器设计指南
  3.   商标
  4. 1工作原理
    1. 1.1 基于边沿的通信
    2. 1.2 基于开关键控 (OOK) 的通信
  5. 2数字隔离器和隔离式功能的典型应用
  6. 3数字隔离器选择指南
    1. 3.1 相关参数
    2. 3.2 隔离器系列
  7. 4PCB 设计指南
    1. 4.1 PCB 材料
    2. 4.2 层堆叠
    3. 4.3 爬电距离
    4. 4.4 受控阻抗传输线路
    5. 4.5 参考平面
    6. 4.6 布线
    7. 4.7 过孔
    8. 4.8 去耦电容器
  8. 5总结
  9. 6参考文献
  10. 7修订历史记录

布线

在尝试保持信号完整性、避免噪声拾取和降低 EMI 时,必须遵循 PCB 布线和组件放置的相关指南。尽管可采取的预防措施似乎无穷无尽,但本节仅提供几项主要的建议作为布局指导。

  1. 将信号布线的高度保持为布线相对于接地平面高度的 3 倍 (d = 3h),以将串扰降低至 10%。根据 1/[1 + (d/h)2] 函数,信号布线下方的返回电流密度递减,因此在 d > 3h 的位置,其密度足够小,能够避免在相邻布线中引起明显的串扰。
    GUID-5B833553-4E2E-455D-A941-69252E74CC42-low.gif图 4-9 分离布线以最大限度地降低串扰
  2. 使用 45° 转角(倒角),而不是直角 (90°) 转角。直角转角会使有效布线宽度增加,从而使布线阻抗增加。这会产生额外的阻抗失配,从而导致更高的反射。
    GUID-5F059221-7B52-4813-950E-F3D81C508611-low.gif图 4-10 使用 45° 转角而非 90° 转角
  3. 要在高噪声环境中持续运行,应通过过孔将隔离器的使能输入端连接到适当的参考平面,即将高电平使能输入端连接到 VCC 平面,并将低电平使能输入端连接到接地平面。
  4. 在过孔旁或在一组过孔之间布线时,确保过孔间隙部分不会使下方接地平面上的返回电流路径中断。如果过孔间隙部分位于返回路径中,则返回电流会沿其周围具有最小电感的路径流动。这样,返回电流可能会在其他信号布线的下方穿过,从而产生串扰并使 EMI 增加。
    GUID-514129BC-59CD-4241-B0BD-2FB2FC233C68-low.gif图 4-11 避免过孔空隙部分
  5. 避免使用信号布线来更改层,因为这会导致信号路径的电感增大。
  6. 不过,如果在不同层上进行信号布线是不可避免的,则为每个信号布线过孔配备一个返回布线过孔。在这种情况下,应使用尺寸尽可能小的过孔,以使增加的电感达到最小。
  7. 使用实心电源平面和接地平面来控制阻抗并更大程度地减小电源噪声。
  8. 在隔离器和周围电路之间使用长度较短的布线,以避免噪声拾取。数字隔离器通常配有隔离式直流/直流转换器,通过隔离栅提供电源。由于单端传输信令对噪声拾取很敏感,因此长信号布线可以很容易地拾取附近直流/直流转换器的开关频率。
  9. 将大容量(即 10μF)电容器放置在靠近电源(如稳压器)的位置或为 PCB 供电的位置。
  10. 将电容器的电源侧直接连接到器件的电源端子并通过两个过孔连接到 Vcc 平面,然后通过两个过孔将电容器的接地侧连接到接地平面,从而在器件上放置较小的 0.1μF 或 0.01μF 旁路电容器。
    GUID-CBA217AE-C974-40AC-92FA-87EA31C7C9A9-low.gif图 4-12 将旁路电容器直接连接到 VCC 端子