Blog de PCB - Ruido en el circuito de PCB

Para el ruido en la pantalla PCB Board, Cuando se encuentra interferencia electromagnética en circuitos digitales, La razón principal es que el osciloscopio se puede utilizar para observar la tensión acústica obvia en el cable de alimentación y el cable de tierra.. Aunque muchas personas pueden concluir que estos ruidos son la causa del problema de interferencia electromagnética en el circuito, No saben cómo resolver estos problemas.. Para eliminar el ruido, Es necesario entender primero cómo se producen estos ruidos..

1. Noise on the power line
For a typical gate circuit output stage, Cuando la salida es alta, Q3 abierto, q4 cerrado; Cuando la salida es baja, Q3 cerrado, q4 abierto. Ambos Estados producen una alta impedancia entre la fuente de alimentación y la tierra, Esto limita la corriente de la fuente de alimentación. Cuando el Estado cambia, Q3 Y q4 se abren temporalmente al mismo tiempo. En este momento, Formación de baja impedancia a corto plazo entre la fuente de alimentación y el suelo, Producir una corriente máxima de 30 - 100 ma. Cuando el nivel de salida de la puerta cambia de bajo a alto, La fuente de alimentación no sólo mantiene la corriente de salida, Pero también se cargará un condensador parasitario para saturar el pico de corriente. Porque las líneas eléctricas tienen diferentes grados de Inductancia, Cuando la corriente eléctrica cambia repentinamente, Generar tensión inducida. Este es el ruido observado en la línea de alimentación. Debido a la Impedancia de la línea de energía, el voltaje cae brevemente.

2. Noise on the ground
When the above-mentioned peak current is generated, La corriente también fluye a través del cable de tierra, Especialmente cuando el nivel de salida cambia de alto a bajo, Descarga de Capacitancia parasitaria, Mayor corriente máxima en el cable de tierra. Porque los cables de tierra siempre tienen diferentes grados de Inductancia, También induce tensión, Esto puede causar ruido en el suelo. El ruido en el suelo y en las líneas de alimentación no sólo hace que los circuitos funcionen mal, Pero también producirá una fuerte radiación electromagnética. "Icc" (current on power supply): The amplitude is different at different output states. Tiempo de Estabilización, La corriente también es estable.. Cuando la salida cambia de baja a alta, Cortocircuito instantáneo, Aumento de la corriente, Carga de Capacitancia parasitaria al mismo tiempo, Mayor corriente; Cuando el nivel de salida cambia de alto a bajo, Cortocircuito instantáneo, Aumento de la corriente, Pero la Capacitancia parasitaria no está cargada, Por lo tanto, la corriente es menor que la corriente cuando el nivel de salida cambia de baja a alta.. Voltage "Vcc" (voltage on power supply): When Icc changes abruptly, La Inductancia L de la línea de alimentación producirá tensión inducida "LDI"/DT ". "Ig" (ground current): The current on the power line and the discharge of parasitic capacitances in the circuit. Estabilidad de la salida, estabilidad de la corriente. Cuando el nivel de salida cambia de bajo a alto, Cortocircuito instantáneo, aumento de corriente. Cuando el nivel de salida cambia de alto a bajo, Cortocircuito instantáneo, Aumento de la corriente, Descarga simultánea de Capacitancia parasitaria, El Pico actual es mayor que el pico cuando el nivel de salida cambia de bajo a alto.. "Vg" (ground wire voltage): When the "Ig" changes suddenly, La Inductancia l del cable de tierra tendrá un voltaje inductivo "LDI"/DT ".

Cable de alimentación, ground line noise voltage waveform
Although the method to solve the noise voltage of the ground line can set the power line grid on the circuit board to reduce the inductance, Pero ocupa mucho espacio de cableado. Para reducir la Inductancia del cable de alimentación, Se pueden utilizar los siguientes métodos: utilizar condensadores de almacenamiento de energía, Su función es proporcionar la gran corriente necesaria para el chip cuando el Estado de salida del circuito cambia., Por lo tanto, se reduce el voltaje del ruido inducido y se evita el cambio repentino de la corriente.. El condensador de almacenamiento limita el cambio de corriente a un pequeño rango y reduce la radiación, so add some storage capacitors when using power line grids or power line planes (power systems have small inductance) on the circuit board. Porque el condensador de almacenamiento de energía proporciona alta energía transitoria al chip, En la fase de cableado, debe estar lo más cerca posible del chip, Eso es, El área del Circuito de alimentación del condensador de almacenamiento de energía debe ser lo más pequeña posible, Alternativamente, el espacio entre el condensador de almacenamiento de energía y el terminal de alimentación del CHIP y el terminal de puesta a tierra debe ser lo más pequeño posible.. Las marcas deben ser lo más cortas posible. La longitud de la trayectoria entre el chip y el condensador de almacenamiento de energía es la longitud del pin del chip más la longitud de la trayectoria de la placa de circuito.. Por consiguiente,, Para reducir la longitud total de las dos partes, Es necesario seleccionar el chip en el que el pin de alimentación y el pin de puesta a tierra están cerca unos de otros, Evite la instalación de chips, Chip montado en superficie, Etc.. Además, Después de la descarga del condensador de almacenamiento de energía de cada chip, La electricidad debe reponerse a tiempo para la próxima descarga.. Con el fin de reducir la interferencia en el sistema de alimentación eléctrica, La carga puede ser suministrada por un condensador llamado almacenamiento secundario de energía. Cuando hay muy pocos chips en el tablero, El condensador secundario de almacenamiento de energía se puede instalar en la entrada de la línea de alimentación. La capacidad del condensador secundario de almacenamiento de energía debe ser 5 veces mayor que la capacidad total del condensador de almacenamiento de energía de chip.. Si hay muchos chips en el tablero, Un condensador secundario de almacenamiento de energía cada 5 a 10 chips. El condensador debe utilizar un condensador de tantalio, La Inductancia en serie debe ser lo más pequeña posible. No use condensadores electrolíticos de aluminio para activar inductores internos PCB Board.