PCB-Neuigkeiten - Was PCB LAYOUT Ingenieure wissen müssen

Um Umwege zu vermeiden und Zeit zu sparen, sollten die Anforderungen an den Schutz vor Störungen vollständig berücksichtigt und erfüllt werden, und Maßnahmen zur Behebung von Störungen sollten nach Abschluss des Entwurfs vermieden werden. Es gibt drei grundlegende Elemente, die Störungen verursachen:

(1) Interference source refers to the component, Geräte oder Signale, die Störungen verursachen. Es wird in mathematischer Sprache wie folgt beschrieben: du/dt, der Ort, an dem di/dt ist groß ist die Störquelle. Zum Beispiel, Blitz, Relais, Thyristoren, Motoren, Hochfrequenz-Uhren, etc. können alle zu Störquellen werden.
(2) Propagation path refers to the path or medium through which interference propagates from the interference source to the sensitive device. Der typische Störausbreitungsweg ist die Leitung durch Drähte und Strahlung aus dem Weltraum.
(3) Sensitive devices refer to objects that are easily disturbed. Wie: A/D, D/Ein Konverter, Einzelchip-Mikrocomputer, digitaler IC, schwacher Signalverstärker, etc.
Das Grundprinzip des Anti-Interferenz-Designs ist: Unterdrücken Sie die Interferenzquelle, Unterbrechung des Störausbreitungsweges, und die Anti-Interferenz-Leistung empfindlicher Geräte verbessern. (Similar to the prevention of infectious diseases)
1 Suppress the source of interference
Suppressing the interference source is to reduce the du/dt und di/dt der Störquelle so weit wie möglich. Dies ist die beste Überlegung und das wichtigste Prinzip im Anti-Jamming-Design, und es hat oft den Effekt, das doppelte Ergebnis mit halbem Aufwund zu erhalten. Verringerung der/dt der Störquelle wird hauptsächlich dadurch erreicht, dass Kondensatoren parallel an beiden Enden der Störquelle angeschlossen werden. Verringerung der/dt der Störquelle wird erreicht, indem Induktivität oder Widerstand in Reihe mit der Störquellenschleife verbunden und eine Freilaufdiode hinzugefügt wird.
Common measures to suppress interference sources are as follows:
(1) The relay coil adds a freewheeling diode to eliminate the interference of back electromotive force generated when the coil is disconnected. Nur das Hinzufügen einer Freilaufdiode verzögert die Ausschaltzeit des Relais. Nach dem Hinzufügen einer Zenerdiode, Das Relais kann mehr Male pro Zeiteinheit arbeiten.
(2) Connect a spark suppression circuit in parallel at both ends of the relay contact (usually an RC series circuit, Der Widerstand wird im Allgemeinen von wenigen K bis zehn K gewählt, und der Kondensator ist 0.01uF) to reduce the impact of electric sparks.
(3) Add a filter circuit to the motor, und beachten Sie, dass Kondensator und Induktivitätsleitungen so kurz wie möglich sein sollten.
(4) Each IC on the circuit board should be connected with a 0.01μFï½.1μF Hochfrequenzkondensator parallel, um den Einfluss des IC auf die Stromversorgung zu reduzieren. Achten Sie auf die Verdrahtung von Hochfrequenzkondensatoren. Die Verkabelung sollte nahe am Stromanschluss und so kurz wie möglich sein. Ansonsten, der äquivalente Reihenwiderstand des Kondensators wird erhöht, die den Filtereffekt beeinflussen.
(5) Avoid 90-degree fold lines when wiring to reduce high-frequency noise emission.
(6) The two ends of the thyristor are connected in parallel with an RC suppression circuit to reduce the noise generated by the thyristor (this noise may break down the thyristor).
Entsprechend dem Ausbreitungsweg der Störung, Es kann in zwei Arten unterteilt werden: geführte Störungen und abgestrahlte Störungen.
Die sogenannte leitungsgeführte Störung bezieht sich auf die Störung, die sich über Drähte auf empfindliche Geräte ausbreitet. Die Frequenzbänder von hochfrequentem Störrauschen und nützlichen Signalen sind unterschiedlich. Sie können die Ausbreitung von hochfrequenten Störgeräuschen unterbinden, indem Sie einen Filter auf dem Draht hinzufügen, und manchmal können Sie einen Isolations-Optokoppler hinzufügen, um es zu lösen. Stromgeräusche sind die schädlichsten, Achten Sie daher besonders auf die Handhabung. Die sogenannte Strahlungsstörung bezieht sich auf die Störung, die sich durch Weltraumstrahlung auf empfindliche Geräte ausbreitet. Die allgemeine Lösung besteht darin, den Abstand zwischen der Störquelle und dem empfindlichen Gerät zu erhöhen, Isolieren Sie sie mit einem Erdungskabel und fügen Sie eine Abschirmung an das empfindliche Gerät.
Common measures to cut off the interference propagation path are as follows:
(1) Fully consider the impact of the power supply on the microcontroller. Wenn die Stromversorgung gut gemacht ist, Die Interferenzsicherung des gesamten Schaltkreises wird mehr als die Hälfte gelöst. Viele Einzelchip-Mikrocomputer sind sehr empfindlich gegenüber Stromversorgungsgeräuschen, So sollte ein Filterkreis oder Spannungsregler zur Stromversorgung des Ein-Chip-Mikrocomputers hinzugefügt werden, um die Störung des Stromversorgungsgeräusches auf den Ein-Chip-Mikrocomputer zu reduzieren. Zum Beispiel, Magnetperlen und Kondensatoren können verwendet werden, um einen π-förmigen Filterkreis zu bilden. Natürlich, 100Ω Widerstände können anstelle von magnetischen Perlen verwendet werden, wenn die Anforderungen nicht hoch sind.
(2) If the I/O-Port des Ein-Chip-Mikrocomputers wird verwendet, um Rauschgeräte wie Motoren zu steuern, Trennung zwischen dem I/O Hafen and the noise source (add a π-shaped filter circuit). Zur Steuerung von Geräuschkomponenten wie Motoren, Trennung zwischen dem I/O port and the noise source (add a π-shaped filter circuit).
(3) Pay attention to the crystal oscillator wiring. Der Kristalloszillator ist so nah wie möglich an den Pins des Mikrocontrollers, Der Uhrenbereich wird mit einem Erdungskabel isoliert, und die Kristalloszillatorschale ist geerdet und fest. Diese Maßnahme kann viele schwierige Probleme lösen.
(4) Reasonable division of the circuit board, wie starke und schwache Signale, digitale und analoge Signale. Keep interference sources (such as motors, relays) away from sensitive components (such as single-chip microcomputers) as far as possible.
(5) Separate the digital area from the analog area with a ground wire, Trennen Sie die digitale Masse von der analogen Masse, und schließe es schließlich an einer Stelle mit der Stromerde an. Die Verkabelung von A/D und D/Ein Chip basiert auch auf diesem Prinzip. Hersteller haben diese Anforderung bei der Zuweisung von A berücksichtigt/D und D/Eine Chippinanordnung.
(6) The ground wires of the single-chip microcomputer and high-power devices should be grounded separately to reduce mutual interference. Platzieren Sie Hochleistungsgeräte so weit wie möglich am Rand der Leiterplatte.
(7) The use of anti-interference components such as magnetic beads, Magnetringe, Leistungsfilter, und Abschirmungen an Schlüsselstellen wie der MCU I/O port, Netzkabel, und Leiterplattenanschlussleitung können die Störschutzleistung der Schaltung erheblich verbessern.
3 Improve the anti-interference performance of sensitive devices
Improving the anti-interference performance of sensitive devices refers to the method of minimizing the pickup of interference noise from the side of sensitive devices and recovering from abnormal conditions as soon as possible.
Common measures to improve the anti-interference performance of sensitive devices are as follows:
(1) Minimize the loop loop area when wiring to reduce induced noise.
(2) When wiring, Stromkabel und Erdungskabel sollten so dick wie möglich sein. Zusätzlich zur Verringerung des Spannungsabfalls, Es ist wichtiger, das Kupplungsgeräusch zu reduzieren.
(3) For the idle I/O Anschlüsse des Ein-Chip-Mikrocomputers, er/sie/Sie schweben nicht, aber sollte geerdet oder an das Netzteil angeschlossen sein. Die Idle-Klemmen anderer ICs werden geerdet oder mit Strom verbunden, ohne die Systemlogik zu ändern.
(4) The use of power supply monitoring and watchdog circuits for single-chip microcomputers, wie IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045, etc., Kann die Störschutzleistung des gesamten Schaltkreises erheblich verbessern.
(5) On the premise that the speed can meet the requirements, Versuchen Sie, den Kristalloszillator des Ein-Chip-Mikrocomputers zu reduzieren und wählen Sie Low-Speed-Digitalschaltungen.
(6) IC devices should be soldered directly on the circuit board as much as possible, und IC-Buchsen sollten weniger verwendet werden.

Das oben genannte ist die Einführung des notwendigen Wissens über Leiterplattenlayout Ingenieure. Ipcb bietet auch Leiterplattenhersteller and Leiterplattenherstellung Technologie.