Leiterplattentechnisch - Leiterplattendesign: Probleme im Zusammenhang mit "Masse"

In PCB-Design, "Boden" ist ein Konzept, das vielen Ingenieuren Kopfschmerzen bereitet, und es ist etwas schwierig zu "nagen". Dieser Artikel behandelt einige schwierige Fragen und Antworten im Zusammenhang mit "Boden" und "Erdung". Ich hoffe, es kann Ihnen helfen, "Boden" besser zu verstehen.

1. Warum sollte er geerdet werden?

Der Zweck der PCB-Erdung hat hauptsächlich folgende drei Punkte:

1. Die Erdung kann dazu führen, dass alle Einheitskreise in unserem Schaltungssystem ein gemeinsames Referenz-0-Potenzial haben, das heißt, es gibt keinen Potentialunterschied zwischen jeder Schaltung, so dass das Schaltungssystem stabil arbeiten kann.

2. Vermeiden Sie externe elektromagnetische Störungen. Zum Beispiel ist das Chassis geerdet; Sie bietet einen Entladungskanal für transiente Interferenzen (ESD); Es kann auch eine große Menge an Ladungen entladen, die sich auf dem Chassis aufgrund der elektrostatischen Induktion durch den Boden angesammelt haben; Wenn die Schaltung eine Abschirmabdeckung oder einen Schaltungsschild hat, wählen Sie Richtige Erdung kann einen besseren Abschirmeffekt erzielen!

3. Sichere Arbeit. Wenn Blitz (Überspannung) elektromagnetische Induktion auftritt, können Schäden an elektronischen Geräten vermieden werden.

2. Warum trennen Sie die analoge Masse von der digitalen Masse?

Sowohl das analoge Signal als auch das digitale Signal kehren zur Erde zurück, weil sich das digitale Signal schnell ändert und das Rauschen, das auf der digitalen Erde verursacht wird, sehr groß ist, und das analoge Signal benötigt eine saubere Erdungsreferenz, um zu arbeiten. Wenn die analoge Masse und die digitale Masse miteinander vermischt werden, beeinflusst Rauschen das analoge Signal. Der Hauptgrund, die analoge Masse von der digitalen Masse zu trennen, besteht darin, gegenseitige Interferenzen zu vermeiden.

3. Wie wird das Signal auf der Platine geerdet?

Für allgemeine Geräte ist eine nahe gelegene Erdung am besten. Nach der Annahme eines mehrschichtigen Leiterplattendesigns mit einer vollständigen Erdungsebene ist es sehr einfach, allgemeine Signale zu erden. Das Grundprinzip besteht darin, die Kontinuität der Spuren zu gewährleisten und die Anzahl der Durchkontaktierungen zu verringern. In der Nähe der Erdungs- oder Leistungsebene usw.

4. Wie man die Schnittstellenkomponenten der Platine geerdet?

Einige Boards haben externe Ein- und Ausgangsschnittstellen, wie serielle Port-Steckverbinder, Netzwerkport-RJ45-Steckverbinder usw. Wenn ihr Erdungsdesign nicht gut ist, beeinflusst es auch den normalen Betrieb, wie Netzwerkport-Verbindungsfehler und fehlende Codes. Pakete usw., und werden zu einer Quelle externer elektromagnetischer Störungen, die das Rauschen in der Platine nach außen senden. Im Allgemeinen wird eine unabhängige Schnittstellenmande separat getrennt, und die Verbindung mit der Signalmasse wird durch einen dünnen Draht verbunden, und ein Nullohm- oder kleiner Widerstand kann in Reihe geschaltet werden. Dünne Spuren können verwendet werden, um Signal-Erdungsrausch vom Übergang zur Interface-Masse zu blockieren. Ebenso sollte die Filterung der Schnittstellenmasse und der Schnittstellenleistung sorgfältig geprüft werden.

Fünf, warum verdicken Sie den Erdungskabel

Wenn das Erdungsdraht sehr dünn ist, ändert sich das Erdungspotential mit der aktuellen Änderung, wodurch der Timing-Signalpegel des elektronischen Geräts instabil ist und die Rauschfestigkeit sich verschlechtert.

Daher sollte der Erdungsdraht so dick wie möglich sein, damit er den zulässigen Strom auf der Leiterplatte weiterleiten kann. Wenn möglich, sollte die Breite des Erdungsdrahts größer als 3mm sein.

6. Wie kann man die Störung verringern, die durch Erdung verursacht wird?

1. Der Erdungsdraht sollte so kurz wie möglich sein, und die Erdungsfläche sollte groß sein;

2. Vermeiden Sie unnötige Masseschleifen und reduzieren Sie die Störspannung der gemeinsamen Erde;

3. Das Erdungsprinzip besteht darin, verschiedene Erdungsmethoden für verschiedene Signale anzunehmen, und es ist nicht möglich, den gleichen Erdungspunkt für alle Erdungen zu verwenden;

4. Bei der Gestaltung eines Mehrschichtige Leiterplatte, Die Leistungsschicht und die Masseschicht sollten so weit wie möglich in benachbarten Schichten platziert werden, um Zwischenschichtkapazitäten in der Schaltung zu bilden und elektromagnetische Störungen zu reduzieren;

5. Versuchen Sie, starke und schwache Stromsignale zu vermeiden, und digitale und analoge Signale teilen sich den gleichen Boden.