設計する時はノイズ対策も重要

設計する時はノイズ対策も重要

設計する時はノイズ対策も重要 プリント基板を設計する際には、回路の有効性はもちろんのこと、ノイズにも注意する必要があります。
主な発生源はクロックジェネレータやオシレータ等の高周波回路です。プリント基板に実装されているFPGAやCPUなどの各LSIは、クロック信号を使って同期をとり厳密なタイミングを維持していますから、クロックが必ず必要となります。近年は回路の高速化により1GHzを超えるものも多くなっており、そのぶん回路的かつ構造的な対策が必須です。回路的な対策は、EMI部品など専用の部品を使用するとともに、プリント基板を多層にして専用のグランド層を設けるのが基本となります。
できる限りグランドパターンを多めにし、クリティカルな信号はグランドパターンでシールドすることで、他の信号線に影響が出ないよう対策します。アナログ回路とデジタル回路が混同している場合は、お互いのノイズが影響し合わないよう、電源やグランドを分離しておきます。これらの対策をプリント基板完成後に実施するのは不可能なため、回路設計の初期段階で盛り込む必要があります。"

パターン配線を実施する際の注意点

パターン配線を実施する際の注意点 プリント基板の配線は信号の種類や電流のほか、周波数等も考慮して実施します。一般的にはできる限り最短とするのが基本ですが、ノイズの影響を受けることで誤動作する可能性がある場合は、グランドパターンでシールドします。シールドが必要とされるのは、クロックやデータ、アドレス等です。データやアドレスなどのバス信号は、数本ずつまとめてシールドしても問題ありません。
クロックのようにノイズの発生源となりやすいラインの近くは、極力他の信号線を配線しないようにします。これは同層に限らず層が違う場合も同様で、クロックとは並走しないよう注意が必要です。
電源ラインやグランドはできる限り太パターンとし、プリント基板上でパターンが存在しない箇所は可能であればベタグランドとします。ベタは他のパターンから分離されると意味が無いため、必要に応じてビアで内層のグランドと接続するか太パターンで繋げます。
電源ラインの太さは、負荷の消費電流によって決定します。目安は1アンペアにつき最低0.5mmから1mm以上とし、太いぶんには問題ありません。