Elektronisches Design - Design der PCB-Antiinterferenztechnologie

1 Einleitung

Elektromagnetische Verträglichkeit EMV bezieht sich auf die Fähigkeit elektronischer Systeme, normal gemäß den Konstruktionsanforderungen in der spezifizierten elektromagnetischen Umgebung zu arbeiten. Die elektromagnetischen Störungen elektronischer Systeme entstehen nicht nur durch die Strahlung elektrischer und magnetischer Felder, hat aber auch den Einfluss der gemeinsamen Impedanz der Leitung, die Kombination der Drähte und die Struktur der Schaltung. Bei der Entwicklung und Gestaltung von Schaltungen, Wir hoffen auch, dass die entworfene Leiterplatte so wenig anfällig für externe Störungen wie möglich ist, und dass es andere elektronische Systeme so wenig wie möglich stören wird. Es gibt viele Faktoren, die die Anti-Interferenz-Leistung von Druckplatten, einschließlich der Dicke der Kupferfolie, Breite und Länge der gedruckten Drähte und Übersprechen zwischen benachbarten Drähten, die Rationalität des Layouts der Komponenten in der Platine, und die gemeinsame Impedanz der Drähte. Elektromagnetische Felder, die durch Drähte und Komponenten im Weltraum erzeugt werden, etc.

Die Hauptaufgabe des Designs einer Leiterplatte besteht darin, die Schaltung zu analysieren und die Schlüsselschaltung zu bestimmen. Damit soll ermittelt werden, welche Schaltkreise Störquellen sind und welche Schaltkreise empfindliche Schaltkreise sind, und welche Wege die Störquellen verwenden können, um empfindliche Schaltkreise zu stören. In analogen Schaltungen sind Low-Level-analoge Schaltungen oft empfindliche Schaltungen, und Leistungsverstärker sind oft Störquellen. Wenn die Arbeitsfrequenz niedrig ist, stört die Störquelle hauptsächlich den empfindlichen Stromkreis durch die Zwischendrahtfassverbindung; Wenn die Arbeitsfrequenz hoch ist, stört die Störquelle hauptsächlich den empfindlichen Schaltkreis durch elektromagnetische Strahlung. In digitalen Schaltungen sind wiederkehrende Hochgeschwindigkeitssignale wie Taktsignale, Bussignale usw. reich an Frequenzkomponenten, die die größte Störquelle darstellen und oft eine Bedrohung für empfindliche Schaltungen darstellen. Reset-Schaltungen, Interrupt-Schaltungen usw. sind empfindliche Schaltungen, die anfällig für Störungen durch Spitzen sind, so dass digitale Schaltungen nicht normal funktionieren können. Die Eingangs-/Ausgangsschaltung (1/0) ist mit der Außenwelt verbunden, und besondere Aufmerksamkeit sollte auch geschenkt werden. Wenn sich die UO-Schaltung in der Nähe von Störquellen wie Taktleitungen befindet, wird die unnötige Hochfrequenzenergie in die Ausgangsleitung integriert, und das Rauschen auf der Leitung stört empfindliche Schaltungen in der Nähe des Kabels durch Strahlung oder Leitung.

Auf der Grundlage der vollständigen Analyse der Schaltung und Bestimmung der Schlüsselschaltung muss die Schaltung ordnungsgemäß auf der Leiterplatte angeordnet sein. Für digitale Schaltungen, Hochgeschwindigkeitsschaltungen (wie Taktschaltungen, Hochgeschwindigkeits-Logikschaltungen usw.), mittlere und niedrige Geschwindigkeits-Logikschaltungen und UO-Schaltungen sollten in verschiedenen Bereichen angeordnet sein, und die Störquelle und empfindliche Schaltungen sollten im Raum so weit wie möglich getrennt werden, damit die Störquelle getrennt werden kann. Strahlungsstörungen auf empfindliche Schaltkreise werden stark reduziert.

2 Printed Board Anti-Jamming Design

Der Zweck des Anti-Interferenz-Designs der Leiterplatte besteht darin, die elektromagnetische Strahlung der Leiterplatte und das Übersprechen zwischen den Schaltungen auf der Leiterplatte zu reduzieren. Darüber hinaus beeinflusst das MasseDesign der Leiterplatte direkt die Gleichtaktspannungsstrahlung des 1/0-Kabels. Daher ist das Anti-Interferenz-Design der Leiterplatte von großer Bedeutung für die Reduzierung der elektromagnetischen Informationsstrahlung des Systems.

2.1 Leiterplattenlayout Design

Die Dichte der Leiterplatte (PCB) wird immer höher, und die Qualität des Leiterplattendesigns hat einen großen Einfluss auf die Störfestigkeit, so dass das Layout der Leiterplatte in einer sehr wichtigen Position im Design ist.

Layoutanforderungen für spezielle Bauteile:

1. Je kürzer die Verkabelung zwischen Hochfrequenzkomponenten, desto besser und minimieren Sie die elektromagnetischen Störungen untereinander; Komponenten, die anfällig für Störungen sind, sollten nicht zu nah sein; Ein- und Ausgangskomponenten sollten so weit wie möglich entfernt sein;

2. Einige Komponenten haben einen höheren Potentialunterschied, so dass der Abstand zwischen ihnen erhöht werden sollte, um Gleichtaktstrahlung zu reduzieren. Achten Sie besonders auf die Rationalität des Layouts von Komponenten mit Hochspannung;

3. Das thermische Element sollte weit weg vom Heizelement sein;

4. Der Lösungskondensator sollte nahe am Leistungsstift des Chips sein;

5. Das Layout der justierbaren Komponenten wie Potentiometer, justierbare Induktivitätspulen, variable Kondensatoren, Mikroschalter usw. sollte nach Bedarf in einer leicht einzustellenden Position platziert werden;

6. Die Position, die durch das Positionierloch der Leiterplatte und die feste Halterung eingenommen wird, sollte reserviert werden.

Layoutanforderungen für gemeinsame Bauteile:

1. Platzieren Sie die Komponenten jeder Funktionsschaltungseinheit entsprechend dem Kreisstrom, so dass die Signalflussrichtung so konsistent wie möglich ist;

2. Nehmen Sie die Kernkomponenten jeder Funktionsschaltung als Zentrum und legen Sie sie um. Die Komponenten sollten gleichmäßig und sauber auf der Leiterplatte angeordnet sein, um die Leitungen und Verbindungen zwischen den Komponenten zu minimieren und zu verkürzen;

3. Bei Schaltungen, die mit hohen Frequenzen arbeiten, sollte die Interferenz zwischen Komponenten berücksichtigt werden. Im Allgemeinen sollten die Komponenten so weit wie möglich parallel angeordnet werden, um die Verdrahtung zu erleichtern;

4. Die Außenleitung der Leiterplatte ist im Allgemeinen nicht weniger als 80-mils vom Rand der Leiterplatte entfernt. Die beste Form der Leiterplatte ist rechteckig. Das Seitenverhältnis beträgt 3:2 oder 4:30.

2.2 PCB Layout Design

Die Verdrahtungsdichte der Leiterplatte nimmt zu, daher ist das PCB-Verdrahtungsdesign besonders wichtig.

1. Die Stromleitungsschicht der Vierschichtplatte sollte so nah wie möglich an der Erdungsleitungsschicht sein, um die minimale Leistungsimpedanz zu erhalten. Von oben nach unten sind: Signaldraht, Erdungskabel, Stromdraht, Signaldraht. In Anbetracht der elektromagnetischen Verträglichkeit sind die besten sechslagigen Bretter von oben nach unten: Signaldraht, Erdungskabel, Signaldraht, Stromdraht, Erdungskabel, Signaldraht;

2. Die Taktlinie sollte neben der Grundschicht liegen, und die Linienbreite sollte so groß wie möglich sein, und die Linienbreite jeder Taktlinie sollte gleich sein;

3. Die Signalschicht neben dem Erdungskabel ist mit Hochgeschwindigkeits-digitalen Signalleitungen und niedrigen analogen Signalleitungen angeordnet, und die weitergehende Schicht ist mit Low-Speed-Signalleitungen und High-Level-analogen Signalleitungen angeordnet;

4. Die Verdrahtung der Eingangs- und Ausgangsklemmen sollte so weit wie möglich vermieden werden, um parallele Verbindung zu vermeiden, um Rückkopplung zu vermeiden;

5. Die Biegung des gedruckten Drahtes ist im Allgemeinen 135 Grad stumpfer Winkel;

6. Die Leitungsbreite der Stromleitung und der Erdungsleitung sollte so weit wie möglich erhöht werden, und die Verdrahtungsbreite des Geräts mit einer 0.5mm Pin-Neigung sollte nicht kleiner als 12mil sein;

7. Die Signalleitungsbreite der allgemeinen digitalen Schaltung ist 8.il-10nul, und die Tonhöhe ist 6mi1-8mil;

8. Leitungen von Entstrahlungskonsatoren sollten nicht zu lang sein, besonders für Hochfrequenz-Bypass-Kondensatoren;

9. Die digitale Masse und die analoge Masse auf der gemischten Signal-Leiterplatte sind getrennt. Wenn die Verkabelung den Trennspalt überschreitet, nehmen elektromagnetische Strahlung und Signalstörungen stark zu und verursachen Probleme mit der elektromagnetischen Verträglichkeit. Daher nimmt PCB-Design im Allgemeinen eine einheitliche Masse, Layout und Verdrahtung durch digitale Schaltungen und analoge Schaltungen an;

10. Für einige Hochgeschwindigkeitssignale kann die Differentialpaarverdrahtung verwendet werden, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren.

4 Schlussfolgerung

Mehrschichtig Druckplatten mit einzigartigen Interferenzschutzeigenschaften. Mit der kontinuierlichen Entwicklung von großen integrierten Schaltungen und sehr großen integrierten Schaltungen, Menschen werden zunehmend mehrschichtige Druckplatten. In modernen elektronischen Systemen, mit der Zunahme der Taktfrequenz und der Zunahme der Chipintegration, die Rationalität und Zuverlässigkeit der PCB-Design werden immer wichtiger. Im Design, Spezifische Probleme müssen analysiert werden, um eine hohe Qualität zu erhalten PCB-Design.