部分使用外置SDRAM的STM32應用客戶反映,在EMC測試中,由于SDRAM信號,其產品的輻射干擾超標。 終端PCB產品如果不能使用外殼屏蔽輻射干擾,往往需要通過修改SDRAM信號的PCB設計來解決此類問題。
下面就SDRAM的PCB應用設計中如何改善輻射干擾問題做一個概述,以供參考。
SDRAM設計中的輻射干擾對策
SDRAM 工作頻率高,上升沿和下降沿都很陡。 因此在PCB設計中需要將其信號走線處理為高速信號傳輸線。 總的來說,應注意以下基本原則:
1.保持SDRAM信號完整性
SDRAM信號的失真會進一步展寬信號的輻射頻譜,導致更嚴重的輻射問題。 因此,外包PCB設計時必須注意SDRAM信號的完整性設計。
建議使用四層或更多層板,將SDRAM信號的特性阻抗控制在50歐姆,盡量減少SDRAM總線上過孔的使用,保持阻抗連續(xù)性,減少阻抗不連續(xù)引起的信號反射;
SDRAM信號走線間距遵循3W原則,兩個走線中心的間距盡量保持至少3倍線寬,這樣可以減少信號間相互干擾造成的信號失真;
SDRAM盡量靠近MCU,縮短MCU到SDRAM的信號走線長度(一般不超過120mm);
2.保持SDRAM信號返回路徑最短
對于多層PCB,高速信號的返回路徑是其走線在參考平面上的投影。 在PCB設計中,應注意保持其參考平面的完整性和連續(xù)性。 如果由于信號換層或電源層劃分造成信號返回路徑被切斷,則必須通過增加換層電容/換層地過孔和電源層跨接電容來保證SDRAM信號的最短返回路徑。
3.將SDRAM信號(尤其是時鐘信號)放在PCB的內層
在SDRAM信號中,時鐘信號的輻射水平最強,可以通過將其置于PCB內層并用外層銅箔屏蔽來降低。
STM32的FMC接口設計為同時附有SDRAM和FLASH。 由于SDRAM和FLASH共用部分MCU管腳,其復雜的走線拓撲進一步增強了SDRAM信號的輻射干擾。 建議SDRAM和FLASH走線盡量走線在PCB內層,這些信號同時在PCB外層屏蔽。
4.使 SDRAM 布線區(qū)域盡可能遠離其他信號/電纜
其他較長的走線或電纜可作為天線將耦合后的SDRAM輻射信號發(fā)出,因此應布置在PCB中遠離SDRAM信號的區(qū)域。 必要時,可以在這些走線或電纜的連接端放置磁珠或濾波器,以衰減SDRAM的輻射信號。
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