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工程技術應用
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看PCB設計中SDRAM信號的輻射干擾
05Jun
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看PCB設計中SDRAM信號的輻射干擾

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

pcb board

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,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,保持阻抗連續性,減少阻抗不連續引起的信號反射;

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輻射信號發出,因此應布置在PCB中遠離SDRAM信號的區域。 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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