Tecnología de microondas - Resumen de cinco experiencias en el diseño de circuitos RF ​

En la teoría electrónica, cuando la corriente fluye a través del conductor, se forma un campo magnético alrededor del conductor. Cuando la corriente alterna pasa a través del conductor, se forma un campo electromagnético alterno alrededor del conductor, que se llama onda electromagnética.

Cuando la frecuencia de las ondas electromagnéticas es inferior a 100 kHz, las ondas electromagnéticas pueden ser absorbidas por la superficie y no pueden formar una transmisión efectiva, pero cuando la frecuencia de las ondas electromagnéticas es superior a 100 kHz, las ondas electromagnéticas pueden propagarse en el aire y ser reflejadas por la ionosfera en el borde exterior de la atmósfera para formar una capacidad de transmisión a larga distancia. Por lo tanto, la corriente alterna que cambia menos de 1000 veces por segundo se llama corriente de baja frecuencia, y la corriente alterna que cambia más de 1000 veces se llama corriente de alta frecuencia, y la frecuencia de radio es tal corriente de alta frecuencia. La radiofrecuencia se llama RF.

Este Circuito RF Consiste en componentes pasivos, Dispositivos activos y redes pasivas. Para Circuito RFLa diferencia entre s y circuitos de baja frecuencia. Además de las diferentes características de frecuencia de los componentes y circuitos de baja frecuencia, Características Circuito RFEl campo de la tecnología electrónica s es diferente del Circuito de baja frecuencia. Condiciones de alta frecuencia, La Capacitancia perdida y la Inductancia perdida tienen una gran influencia en el circuito.. En circuitos de baja frecuencia, Estos parámetros parasitarios tienen poca influencia en el rendimiento del circuito.. Con el aumento de la frecuencia, El efecto de los pseudoparámetros se hace más grande. Cabeza de alta frecuencia del receptor de televisión de banda VHF temprana y circuito frontal del receptor de comunicación, El efecto de la Capacitancia perdida es tan grande que ya no es necesario añadir condensadores adicionales.

Además, el circuito tiene un efecto cutáneo en condiciones de radiofrecuencia. A diferencia de la corriente directa, la corriente fluye a través de todo el conductor en condiciones de corriente continua y a través de la superficie del conductor en condiciones de alta frecuencia. Por lo tanto, la resistencia AC de alta frecuencia es mayor que la resistencia DC.

Otro problema con los circuitos de alta frecuencia es el efecto de la radiación electromagnética. Con el aumento de la frecuencia, cuando la longitud de onda es igual al tamaño del circuito 12, el circuito se convierte en un radiador. En este momento, se producirán varios efectos de acoplamiento entre circuitos y entre circuitos y entornos externos, lo que dará lugar a muchos problemas de interferencia.

Diseño de circuitos de radiofrecuencia, like electromagnetic interference (EMI), Siempre ha sido la parte más difícil de controlar para un ingeniero.. Aunque en el diseño Placa de circuito RF, En el diseño Placa de circuito RF. A continuación se examina la relación entre Placa de circuito RF.

Resumen de cinco experiencias

1. Principio de diseño del Circuito de radiofrecuencia

Al diseñar un diseño de radiofrecuencia, primero debe cumplir los siguientes principios generales:

(1) Separate Este RF de alta potencia amplifier (HPA) and the low-noise amplifier (LNA) as much as possible. En pocas palabras, Reserva RF de alta potencia transmitter circuit away from the low-power RF receiver circuit;

(2) Ensure that there is at least a whole piece of ground in the high-power area of the PCB Board, Será mejor que no haya agujeros.. Por supuesto., Mayor área de cobre, Mejor;

El desacoplamiento entre el chip y la fuente de alimentación también es muy importante;

La salida de radiofrecuencia debe mantenerse alejada de la entrada de radiofrecuencia;

Las señales analógicas sensibles deben mantenerse lo más alejadas posible de las señales digitales y de radiofrecuencia de alta velocidad;

Zonificación física y zonificación eléctrica

La partición física se refiere principalmente a la disposición, dirección y blindaje de los componentes. Las particiones eléctricas pueden seguir descomponiéndose en particiones de distribución, particiones de cableado de radiofrecuencia, circuitos sensibles y particiones de señal, y particiones de tierra.

1. Problemas de partición física

El diseño del componente muestra la calidad del diseño de radiofrecuencia. La técnica más eficaz es fijar el componente en la trayectoria de radiofrecuencia y reorientarlo para minimizar la longitud de la trayectoria de radiofrecuencia, mantener la entrada alejada de la salida y, en la medida de lo posible, separar el circuito de alta potencia del Circuito de baja potencia.

El método más eficaz de apilamiento de placas de circuitos es colocar el plano principal de puesta a tierra (el plano principal de puesta a tierra) en la segunda capa por debajo de la capa superficial y, en la medida de lo posible, enrutar el Cable RF en la capa superficial. La minimización del tamaño del orificio en la trayectoria de RF no sólo reduce la Inductancia de la trayectoria, sino que también reduce las juntas virtuales de soldadura en el suelo principal y la posibilidad de fuga de energía RF a otras áreas del laminado.

2. Principio del cableado de radiofrecuencia

Las trazas RF e if deben cruzarse y espaciarse lo más posible. La ruta de radiofrecuencia correcta es importante para el rendimiento de todo el tablero de PCB, por lo que el diseño de los componentes se encuentra generalmente en el tablero de PCB del teléfono. La razón por la que toma la mayor parte del tiempo en el diseño. En el diseño del tablero de PCB del teléfono móvil, el circuito amplificador de bajo ruido se puede colocar generalmente en un lado del tablero de PCB, mientras que el amplificador de alta potencia se puede colocar en el otro lado, y finalmente se conectan al mismo lado del procesamiento de radiofrecuencia y Banda base a través del duplexor. En la antena al final del dispositivo. Se necesitan algunos consejos para asegurar que el orificio no transfiera energía RF de un lado a otro del tablero. Una técnica común es el uso de agujeros ciegos en ambos lados. Los efectos adversos de los orificios rectos pueden minimizarse colocando los orificios rectos en zonas libres de interferencias de radiofrecuencia a ambos lados del PCB.

A veces no se puede garantizar un aislamiento adecuado entre múltiples bloques de circuitos. En este caso, es necesario considerar el uso de blindaje metálico para proteger la energía RF en la región RF. El blindaje metálico debe soldarse al suelo y mantenerse unido a los componentes. Por lo tanto, es necesario ocupar un espacio precioso en el PCB. Es importante garantizar la integridad del escudo en la medida de lo posible. La línea de señal digital que entra en el escudo metálico debe llegar a la capa interna en la medida de lo posible, y la capa de PCB debajo de la capa de cableado debe ser la mejor capa de tierra. Las líneas de señal RF se pueden extraer de las pequeñas brechas en la parte inferior del escudo metálico y de las capas de cableado en las brechas de puesta a tierra, pero en la medida de lo posible alrededor de las brechas de puesta a tierra, las diferentes capas de puesta a tierra se pueden conectar a través de múltiples a través de agujeros.

3.. Desacoplamiento del CHIP y la fuente de alimentación

Muchos chips RF de circuitos lineales integrados son muy sensibles al ruido de la fuente de alimentación. Por lo general, cada chip requiere hasta cuatro condensadores y un inductor de aislamiento para asegurar que todo el ruido de la fuente de alimentación se filtra. Los circuitos integrados o amplificadores suelen tener una salida de fuga abierta, por lo que se necesita un inductor de tracción para proporcionar una carga RF de alta impedancia y una fuente de alimentación DC de baja impedancia. El mismo principio se aplica al desacoplamiento de la fuente de alimentación en el lado inductivo.

Algunos chips requieren más de una fuente de alimentación para funcionar, por lo que es posible que necesite dos o tres conjuntos de condensadores e inductores para desacoplarlos por separado. Los inductores rara vez se conectan en paralelo, ya que esto formará un transformador hueco y causará interferencia entre sí. Por lo tanto, la distancia entre ellos debe ser al menos igual a la altura de uno de los dispositivos, o estar dispuesto en ángulos rectos para minimizar su Inductancia mutua.

4.. Principio de zonificación eléctrica

El principio de partición eléctrica es aproximadamente el mismo que el principio de partición física, pero también contiene algunos otros factores. Algunas Partes del teléfono utilizan diferentes tensiones de funcionamiento y están controladas por software para prolongar la vida útil de la batería. Esto significa que el teléfono necesita ejecutar múltiples fuentes de energía, lo que plantea más problemas de aislamiento.

La fuente de alimentación se introduce típicamente desde el conector y se desacopla inmediatamente para filtrar cualquier ruido fuera del tablero, y luego se distribuye después de pasar por un conjunto de interruptores o reguladores. La corriente directa en la mayoría de los circuitos de los PCB de los teléfonos móviles es pequeña, por lo que el ancho de traza no suele ser un problema. Sin embargo, la fuente de alimentación del amplificador de alta potencia debe estar cableada individualmente con la línea de alta corriente más amplia posible para minimizar la caída de tensión de transmisión. Para evitar una pérdida excesiva de corriente, se necesitan múltiples agujeros para transferir la corriente de una capa a otra. Además, si no se puede desacoplar completamente en el pin de alimentación del amplificador de alta potencia, el ruido de alta potencia irradiará a todo el tablero de circuitos y causará varios problemas.

La puesta a tierra de amplificadores de alta potencia es muy importante, por lo que el blindaje metálico debe ser diseñado para ellos. En la mayoría de los casos, también es importante mantener la salida de radiofrecuencia alejada de la entrada de radiofrecuencia. Esto también se aplica a amplificadores, buffers y filtros. En el peor de los casos, los amplificadores y buffers pueden tener oscilaciones auto - excitadas si sus salidas se alimentan a sus entradas con la fase y amplitud adecuadas. En el mejor de los casos, serán capaces de funcionar de forma estable a cualquier temperatura y tensión.

De hecho, pueden volverse inestables y añadir ruido e intermodulación a las señales RF. Si la línea de señal RF debe ser devuelta a la salida desde la entrada del filtro, esto puede dañar seriamente las características de paso de banda del filtro. Para obtener un buen aislamiento entre la entrada y la salida, primero se debe poner tierra alrededor del filtro, luego se debe poner tierra en la región inferior del filtro y se debe conectar a la tierra principal alrededor del filtro. También es una buena manera de mantener las líneas de señal que necesitan pasar a través del filtro lo más lejos posible de los pines del filtro.

Además, la puesta a tierra en todas las posiciones del tablero debe ser muy cuidadosa, de lo contrario se introducirán canales acoplados. A veces, puede optar por utilizar una línea de señal RF de un solo extremo o equilibrada. También se aplican los principios de interferencia cruzada y EMC / emi. Si el cableado es correcto, la línea de señal RF equilibrada puede reducir el ruido y la interferencia cruzada, pero su impedancia es generalmente alta, debe mantener un ancho de línea razonable para obtener la fuente de señal correspondiente, el seguimiento y la Impedancia de carga. El cableado real puede tener algunas dificultades. El Buffer se puede utilizar para mejorar el aislamiento, ya que puede dividir la misma señal en dos partes y conducir diferentes circuitos, en particular el Oscilador local puede necesitar un Buffer para conducir múltiples mezcladores.

Cuando el mezclador alcanza el modo común aislado en la frecuencia RF, no funcionará correctamente. Los buffers pueden aislar bien los cambios de impedancia en diferentes frecuencias para que los circuitos no interfieran entre sí. Los buffers son útiles para el diseño. Pueden seguir los circuitos que necesitan ser conducidos, por lo que las trayectorias de salida de alta potencia son muy cortas. Debido a que los buffers tienen niveles de señal de entrada relativamente bajos, no son fáciles de interferir con otras señales en el tablero. El circuito causa interferencia. El Oscilador de control de tensión (vco) puede convertir diferentes tensiones en diferentes frecuencias. Esta función se utiliza para cambiar canales de alta velocidad, pero también convierte el ruido de seguimiento en el voltaje de control en pequeños cambios de frecuencia, lo que aumenta el ruido de la señal RF.

5. Resolver el problema del ruido

En primer lugar, el ancho de banda previsto de la línea de control puede estar entre DC y 2mhz, y es casi imposible eliminar el ancho de banda de ruido mediante el filtrado. En segundo lugar, la línea de control vco es generalmente parte del bucle de retroalimentación que controla la frecuencia. El ruido puede estar en todas partes, por lo que las líneas de control vco deben manipularse con mucho cuidado. Asegúrese de que el suelo debajo de la pista RF está firmemente conectado, todos los componentes están firmemente conectados al suelo principal y aislados de otras pistas que pueden causar ruido.

Además, es necesario garantizar que la fuente de alimentación de vco esté suficientemente desacoplada. Dado que la salida RF de vco es generalmente un nivel relativamente alto, la señal de salida de vco puede interferir fácilmente con otros circuitos, por lo que debe prestarse especial atención a vco. De hecho, las vco se colocan generalmente al final de la región RF y a veces requieren blindaje metálico. Los circuitos resonantes (uno para transmisores y otro para receptores) están relacionados con vco, pero también tienen sus propias características. En resumen, el circuito de resonancia es un circuito de resonancia paralelo con diodos capacitivos que ayuda a establecer la frecuencia de funcionamiento de vco y modular el habla o los datos en una señal RF. Todos los principios de diseño vco también se aplican a los circuitos resonantes. Debido a que los circuitos resonantes contienen un número considerable de componentes, tienen una amplia distribución en el tablero de circuitos, y por lo general funcionan a altas frecuencias de radiofrecuencia, por lo que los circuitos resonantes son generalmente muy sensibles al ruido.

Las señales se colocan típicamente en los pines adyacentes del chip, pero estos pines de señal necesitan trabajar con inductores y condensadores relativamente grandes, lo que a su vez requiere que estos inductores y condensadores estén muy cerca y conectados de nuevo al circuito de control sensible al ruido. No es fácil hacerlo.

El amplificador de control automático de ganancia (AGC) también es propenso a problemas. Los circuitos de transmisión y recepción estarán equipados con amplificadores AGC. El amplificador AGC generalmente puede filtrar eficazmente el ruido, pero debido a que el teléfono móvil puede manejar el rápido cambio de la fuerza de la señal de transmisión y recepción, el circuito AGC necesita un ancho de banda bastante amplio, lo que hace que sea fácil introducir el amplificador AGC en algunos circuitos clave. El diseño del circuito AGC debe estar de acuerdo con la buena tecnología de diseño del circuito analógico, que está relacionada con el pin de entrada del amplificador operativo corto y la trayectoria de retroalimentación corta, ambos deben estar lejos de RF, if o la trayectoria de la señal digital de alta velocidad.

Además, una buena puesta a tierra es esencial, y la fuente de alimentación del chip debe disociarse bien. Si necesita ejecutar un cable largo en la entrada o salida, es mejor que lo haga en la salida. En general, la Impedancia de salida es mucho menor y no es fácil generar ruido. En general, cuanto mayor es el nivel de señal, más fácil es introducir ruido en otros circuitos.

In all PCB Diseños, Es un principio general mantener los circuitos digitales alejados de los circuitos analógicos en la medida de lo posible., También se aplica a Placa de circuito impreso RF Diseño. La puesta a tierra analógica de uso general y la puesta a tierra de líneas de señal blindadas y aisladas suelen ser igualmente importantes. Por consiguiente,, En las primeras etapas del diseño, Planificación cuidadosa, Diseño de componentes bien pensado, Una evaluación completa del diseño es importante, También se deben utilizar circuitos de radiofrecuencia. Manténgase alejado de las líneas analógicas y algunas señales digitales muy críticas. Todas las trayectorias de radiofrecuencia, Las almohadillas y los componentes se llenarán de cobre de puesta a tierra en la medida de lo posible y se conectarán a la puesta a tierra principal en la medida de lo posible.. Si el seguimiento de radiofrecuencia debe pasar por la línea de señal, Trate de colocar una capa de tierra conectada a la tierra principal a lo largo de la trayectoria de radiofrecuencia entre ellos. Si no es posible, Asegúrese de que se cruzan. Esto minimizará el acoplamiento capacitivo. Al mismo tiempo, Coloque tantos cables de tierra como sea posible alrededor de cada pista de radiofrecuencia y conéctelos al cable de tierra principal.

Además, la minimización de la distancia entre las trayectorias paralelas de radiofrecuencia puede minimizar el acoplamiento inductivo. El aislamiento funciona mejor cuando el suelo sólido se coloca directamente debajo de la superficie en la primera capa, aunque otros métodos cuidadosamente diseñados también funcionan. Coloque la mayor cantidad de tierra posible en cada capa del PCB y conéctela a la tierra principal. Coloque los rastros lo más cerca posible para aumentar el número de dibujos de la capa de señal interna y la capa de distribución, y ajuste los rastros apropiadamente para que pueda colocar los agujeros de tierra a través de los dibujos de aislamiento en la superficie. Debe evitarse la puesta a tierra libre de las capas de PCB, ya que pueden recoger o inyectar ruido como pequeñas antenas. En la mayoría de los casos, es mejor eliminarlos si no se pueden conectar a la almohadilla principal.

3. Varios aspectos del diseño de PCB

1. Tratamiento de la fuente de alimentación y el cable de tierra

Incluso si todo el cableado de PCB está bien hecho, la interferencia causada por la consideración inadecuada de la fuente de alimentación y el cable de tierra puede reducir el rendimiento del producto, a veces incluso afectar la tasa de éxito del producto. Por lo tanto, el cableado de alambre y alambre de tierra debe ser tomado en serio para minimizar la interferencia acústica de alambre y alambre de tierra para asegurar la calidad del producto. Cada ingeniero que trabaja en el diseño de productos electrónicos entiende la causa del ruido entre el cable de tierra y el cable de alimentación, y ahora sólo describe la reducción de la supresión del ruido:

Es bien sabido que se a ñaden condensadores de desacoplamiento entre la fuente de alimentación y la puesta a tierra.

Ensanchar la anchura de la línea de alimentación y la línea de tierra en la medida de lo posible, preferiblemente la línea de tierra más ancha que la línea de alimentación, su relación es: la línea de tierra > la línea de alimentación > la línea de señal, por lo general la anchura de la línea de señal es: 0,2 ½ 0,3 mm, la anchura más delgada puede llegar a 0,05 ½ 0,07 mm, la línea de alimentación es 1,2 ½ 2,5 mm. Se puede utilizar un cable de tierra amplio para formar un bucle, es decir, para formar una red de puesta a tierra a utilizar (la puesta a tierra de un circuito analógico no se puede utilizar de esta manera).

Utilice una capa de cobre de gran superficie como cable de tierra y conecte la posición no utilizada en la placa de circuito impreso al suelo como cable de tierra. También se puede hacer en una placa multicapa, la fuente de alimentación y el cable de tierra ocupan una capa cada uno.

Procesamiento común de puesta a tierra de circuitos digitales y analógicos

Muchos PCB ya no son circuitos de una sola función (digitales o analógicos), sino una mezcla de circuitos digitales y analógicos. Por lo tanto, la interferencia entre ellos, especialmente la interferencia acústica en el suelo, debe ser considerada en el cableado. La frecuencia del circuito digital es alta y la sensibilidad del circuito analógico es fuerte. En el caso de las líneas de señal, las líneas de señal de alta frecuencia deben mantenerse lo más alejadas posible de los equipos de circuitos analógicos sensibles. Para el cable de tierra, todo el PCB sólo tiene un nodo conectado al mundo exterior, por lo que el problema de la puesta a tierra común digital y analógica debe ser tratado dentro del PCB. La puesta a tierra digital y la puesta a tierra analógica se separan en realidad dentro del tablero de circuitos, no están conectados entre Sí, sino en la interfaz que conecta el PCB al mundo exterior (como el enchufe, etc.). Hay una conexión de cortocircuito entre la puesta a tierra digital y la puesta a tierra analógica. Tenga en cuenta que sólo hay un punto de conexión. También hay puesta a tierra no pública en el PCB, que depende del diseño del sistema.

3. Tendido de cables de señal en la capa eléctrica (terrestre)

En el cableado de PCB multicapa, debido a que no hay muchos cables no colocados en la capa de cable de señal, el aumento de más capas causará desperdicio, aumento de la carga de trabajo de producción, el costo también aumentará en consecuencia. Para resolver esta contradicción, se puede considerar el cableado en la capa eléctrica (puesta a tierra). La capa de energía debe ser considerada en primer lugar, y la capa de tierra debe ser considerada en segundo lugar. Porque es mejor mantener la integridad de la formación.

4. Tratamiento de la pierna de conexión en el conductor de gran área

En una gran área de puesta a tierra (eléctrica), las patas de los componentes comunes están conectadas a ella. El tratamiento de la pierna de conexión debe ser considerado de manera integral. En cuanto a las propiedades eléctricas, es aconsejable conectar las almohadillas de las patas de los componentes a la superficie de cobre. Hay algunos problemas ocultos en el proceso de soldadura y montaje de componentes, por ejemplo: 1. La soldadura requiere calentador de alta potencia. 2. Fácil de producir soldadura falsa. Por lo tanto, tanto las propiedades eléctricas como los requisitos del proceso se hacen en almohadillas de patrón cruzado, llamadas placas de aislamiento térmico, comúnmente llamadas almohadillas calientes, para producir juntas virtuales de soldadura debido al calor excesivo de la sección transversal durante la soldadura. La vida sexual ha disminuido considerablemente. El procesamiento de los pines de alimentación (tierra) de los paneles multicapas es el mismo.

5. Función del sistema de red en el cableado

En muchos sistemas CAD, el cableado está determinado por el sistema de red. La malla es demasiado densa, la ruta aumenta, pero el paso es demasiado pequeño, la cantidad de datos en el campo es demasiado grande. Por lo tanto, el espacio de almacenamiento de los dispositivos y la velocidad de cálculo de los productos electrónicos basados en computadoras deben ser más exigentes. Gran influencia. Algunas rutas no son válidas, como las ocupadas por almohadillas o agujeros de montaje y agujeros de fijación en las patas de los componentes. La escasez de mallas y la escasez de canales tienen un gran impacto en la tasa de distribución. Por lo tanto, debe haber un sistema de red bien espaciado y razonable para apoyar el cableado. La distancia entre las piernas de los componentes estándar es de 0,1 pulgadas (2,54 mm), por lo que la base del sistema de malla se establece generalmente en 0,1 pulgadas, o un múltiplo entero inferior a 0,1 pulgadas, por ejemplo: 0,05 pulgadas, 0025 pulgadas, 0,02 pulgadas, etc.

4, PCB de alta frecuencia Técnicas y métodos de diseño

1. El ángulo de rotación de la línea de transmisión debe ser de 45° para reducir la pérdida de retorno.

2. Placa de circuito aislante de alto rendimiento con constante de aislamiento estrictamente controlada por grado. Este método es útil para gestionar eficazmente el campo electromagnético entre el material aislante y el cableado adyacente.

3. Mejorar las especificaciones de diseño de PCB relacionadas con el grabado de alta precisión. Es necesario tener en cuenta que el error total de ancho de línea especificado es de + / - 00007 pulgadas, la forma de la línea debe ser gestionada por la subcotización y la sección transversal, y las condiciones de galvanoplastia de la pared lateral de la línea deben ser especificadas. La gestión general de la geometría del cableado y la superficie de recubrimiento es importante para resolver los problemas de los efectos de la piel relacionados con la frecuencia de microondas y realizar estas especificaciones.

4. Los cables salientes tienen inductores de TAP, por lo que evite el uso de componentes con cables. En ambientes de alta frecuencia, es preferible utilizar componentes montados en superficie.

5. Para el paso de la señal a través del agujero, evite el uso del proceso de paso del agujero (PTH) en la placa sensible, ya que este proceso causará Inductancia de plomo en el paso del agujero.

6. Proporcionar suficiente terreno. Conecte estas capas de tierra con agujeros moldeados para evitar que los campos electromagnéticos 3D afecten al tablero.

7. No utilice el método hasl para el recubrimiento de níquel sin electrodos o el recubrimiento de oro sumergido.

8. La cubierta de soldadura puede prevenir el flujo de pasta de soldadura. Sin embargo, debido a la incertidumbre del espesor y a las propiedades de aislamiento desconocidas, toda la superficie de la placa de Circuito está cubierta de material de soldadura, lo que dará lugar a un gran cambio en la energía electromagnética en el diseño de MICROSTRIP. En general, la barrera de soldadura se utiliza como campo electromagnético para la máscara de soldadura.

En este caso, gestionamos la conversión de MICROSTRIP a cable coaxial. En el cable coaxial, la capa de puesta a tierra se entrelaza en forma de anillo y el espaciamiento es uniforme. En la línea MICROSTRIP, el suelo se encuentra debajo de la línea activa. Esto introduce algunos efectos de borde que necesitan ser entendidos, predichos y considerados en el proceso de diseño. Por supuesto, este desajuste también puede conducir a la pérdida de eco, que debe minimizarse para evitar el ruido y la interferencia de la señal.

5. Diseño de compatibilidad electromagnética

La compatibilidad electromagnética se refiere a la capacidad de los equipos electrónicos para trabajar de manera coordinada y eficaz en diversos entornos electromagnéticos. El objetivo del diseño EMC es hacer que el equipo electrónico pueda suprimir todo tipo de interferencia externa, hacer que el equipo electrónico funcione normalmente en un entorno electromagnético específico, y reducir al mismo tiempo la interferencia electromagnética del propio equipo electrónico a otros equipos electrónicos.

1. Elija un ancho de línea razonable

Debido a que la interferencia de impacto de la corriente transitoria en la línea de impresión es causada principalmente por la Inductancia de la línea de impresión, la Inductancia de la línea de impresión debe ser minimizada. La Inductancia del cable impreso es proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su anchura, por lo que un cable corto y preciso es útil para suprimir la interferencia. Las líneas de señal de los cables de reloj, los conductores de línea o los conductores de autobús suelen llevar corrientes transitorias más grandes, y las líneas impresas deben ser lo más cortas posible. Para circuitos de componentes discretos, cuando la anchura de la línea impresa es de aproximadamente 1,5 mm, puede cumplir plenamente los requisitos; Para circuitos integrados, la anchura de la línea impresa puede seleccionarse entre 0,2 mm y 1,0 mm.

2. Adoptar la estrategia de cableado correcta

El cableado de igual diámetro puede reducir la Inductancia del alambre, pero la Inductancia mutua y la Capacitancia distribuida entre los cables aumentan. Si el diseño lo permite, es mejor utilizar una estructura de cableado de malla. El método específico es el cableado horizontal en un lado y el cableado horizontal en el otro. Los agujeros metalizados se conectan en los agujeros cruzados.

3. Supresión efectiva de la conversación cruzada

Con el fin de suprimir la conversación cruzada entre los conductores de la placa de circuito impreso, en el diseño del cableado, se debe tratar de evitar el cableado de larga distancia, la distancia entre los conductores debe ampliarse en la medida de lo posible, y la línea de señal y la línea de tierra y la línea de alimentación Deben evitarse en la medida de lo posible. La colocación de líneas de impresión en tierra entre líneas de señal sensibles a la interferencia puede suprimir eficazmente la conversación cruzada.

4. Puntos de cableado para evitar la radiación electromagnética

Con el fin de evitar la radiación electromagnética cuando la señal de alta frecuencia pasa a través de la línea de impresión, se debe prestar atención a los siguientes puntos en el cableado de la placa de circuito impreso:

Minimizar la discontinuidad de la línea de impresión. Por ejemplo, la anchura de los cables no debe cambiar repentinamente y las esquinas de los cables deben ser mayores de 90 grados para evitar el cableado circular.

La línea de señal del reloj es la más probable que produzca interferencia de radiación electromagnética. El cableado debe estar cerca del Circuito de puesta a tierra y el conductor debe estar cerca del conector.

El conductor del autobús debe estar cerca del autobús a conducir. Para los cables que salen de la placa de circuito impreso, el conductor debe estar al lado del conector.

El conductor del bus de datos debe sujetar un cable de tierra de señal entre cada dos cables de señal. Es mejor colocar el circuito de tierra junto a los cables de dirección menos importantes, ya que estos últimos suelen llevar corrientes de alta frecuencia.

5. Supresión de la interferencia reflectante

Con el fin de suprimir la interferencia de reflexión en la terminal de la línea de impresión, la longitud de la línea de impresión debe acortarse en la medida de lo posible, además de las necesidades especiales, y el circuito de velocidad lenta debe ser utilizado. Si es necesario, se puede a ñadir una coincidencia de terminales, es decir, una resistencia coincidente con la misma resistencia al final de la línea de transmisión de los terminales de puesta a tierra y potencia. De acuerdo con la experiencia, cuando la longitud de la línea impresa supere los 10 cm, se deben tomar medidas de emparejamiento de terminales para circuitos ttl más rápidos. El valor de resistencia de la resistencia correspondiente se determinará sobre la base del valor máximo de la corriente de conducción de salida y la corriente de absorción del circuito integrado.

6. La estrategia de enrutamiento de la línea de señal diferencial se adopta en el diseño de la placa de circuito

Los pares de señales diferenciales muy cableados también se acoplarán estrechamente entre sí. Este acoplamiento mutuo reducirá las emisiones del IME. Por lo general (con algunas excepciones, por supuesto), las señales diferenciales también son señales de alta velocidad, por lo que las reglas de diseño de alta velocidad son generalmente aplicables. Esto es especialmente adecuado para el cableado de señales diferenciales, especialmente cuando se diseñan líneas de señal para líneas de transmisión. Esto significa que debemos diseñar cuidadosamente el cableado de la línea de señal para asegurar que la impedancia característica de la línea de señal sea continua y constante a lo largo de la línea de señal.

En el proceso de diseño y enrutamiento del par diferencial, queremos que las dos líneas de PCB en el par diferencial sean exactamente las mismas. Esto significa que en la aplicación práctica, se debe hacer todo lo posible para garantizar que las líneas de PCB en el par diferencial tengan exactamente la misma impedancia y la misma longitud de cableado. Los cables de PCB diferenciales suelen estar cableados en pares, y la distancia entre ellos se mantiene en cualquier lugar en la dirección opuesta. Normalmente, los pares diferenciales siempre se colocan y enrutan lo más cerca posible.