Tecnología de PCB - Tecnología práctica de confrontación de ruido EMI de PCB

Los paneles de PCB a menudo tienen problemas considerables al principio del diseño, especialmente en términos de sustrato, diseño, cableado, etc.

Todas las demás partes deben tener en cuenta que este artículo abordará estos aspectos.

Contramedidas de ruido de las placas de circuito impreso

Casi todos los circuitos utilizan placas de circuito impreso, lo que significa que la respuesta al ruido de las placas de circuito impreso se ha convertido en el núcleo de la respuesta al ruido.

Los circuitos de la placa de circuito impreso se pueden dividir en tres categorías:

* circuitos de alimentación / tierra

Circuito de señal principal

* el circuito de señal principal del Circuito de interfaz forma parte de la acción real del circuito. El circuito de señal principal tiene el tipo y el uso del circuito, y también se puede dividir en varias unidades.

El circuito de interfaz es un circuito que realiza el intercambio (interfaz) entre una placa de circuito impreso y una señal externa. El circuito de interfaz está en la posición de respuesta de ruido. Tiene dos funciones para evitar que el ruido de la placa de circuito impreso se filtre en la placa y que el ruido interno que afecta a la placa se irradie fuera de la placa. La función principal del Circuito de alimentación / puesta a tierra (puesta a tierra) es proporcionar energía al circuito de señal y al circuito de interfaz, y el cable de tierra tiene la función de circuito desequilibrado.

Originalmente, la fuente de alimentación y la tierra tenían que mantener un potencial eléctrico estable, pero en realidad, tanto la fuente de alimentación como la tierra tenían una resistencia común (resistencia), por lo que esta es una parte muy difícil de la respuesta al ruido.

Desde el punto de vista de las contramedidas de ruido, es necesario clasificar la disposición del sustrato de PCB en función del tipo y uso del circuito, para que la configuración de las contramedidas de ruido (disposición) pueda colocarse en la placa de circuito impreso.

En principio, los circuitos de alto riesgo de ruido y los circuitos de baja inmunidad al ruido se configuran mejor en placas de circuito separadas, pero de hecho, la mezcla de estos dos circuitos es común en función del costo y el tamaño del circuito. Como se mencionó anteriormente, los circuitos peligrosos de alto ruido y los circuitos tolerantes al bajo ruido deben configurarse lo más separados posible. En particular, el ruido de la línea de señal es mayor, evitando la devanado de larga distancia. El mayor peligro del cableado es evitar el paso alrededor de circuitos de bajo ruido en la medida de lo posible. Si se utiliza cableado paralelo o denso, la conversación cruzada conduce a un mayor riesgo.

La forma de cableado depende de la configuración del componente, y la configuración del componente se ha convertido en un tema importante para implementar los principios de cableado anteriores.

Cuando la placa base realiza transacciones de datos entre los sustratos, el tráfico del bus suele estar disponible. El circuito digital pasa por el circuito de interfaz al final de la placa base. Además de las interfaces (interfaces) con otros sustratos, las interfaces digitales también pueden realizar otras operaciones de interfaz con el mundo exterior.

El circuito analógico se puede intercambiar con señales analógicas externas. La unidad de circuito analógico tiene un convertidor A / D para evitar interferencias de ruido desde el circuito analógico hasta la interfaz digital. Por lo tanto, la instalación del convertidor A / D debe mantenerse alejada de la interfaz digital. La fuente de alimentación del circuito analógico debe estar completamente separada de la del circuito digital, pero si la tensión de alimentación del circuito analógico es la misma que la del circuito digital, el ruido del circuito analógico, excepto el circuito, es muy bajo, y el circuito analógico puede utilizar una parte del circuito digital para alimentar. En este caso, el dispositivo de filtro debe

Eliminar el ruido de los circuitos digitales.

En cuanto a la tierra, las unidades digitales y analógicas se conectan en un punto y luego se diseñan de manera irregular utilizando el modo (modo) de conexión digital y analógica para que tenga múltiples impedancias, con las que luego se pueden separar las unidades digitales y analógicas.

Los condensadores de derivación de cableado (condensadores de derivación) de la placa de circuito impreso generalmente se instalan en la entrada de la placa de circuito.

Para reforzar estos propósitos, algunos circuitos también han insertado inductores y condensadores de derivación para formar filtros LC (figura 3). Una vez que la bobina de inducción se superpone a dc, el valor de la bobina de inducción se reducirá considerablemente debido a la influencia del componente DC. Además, la bobina de inducción de la fuente de alimentación producirá una mayor corriente continua, por lo que es necesario elegir la bobina de inducción adecuada. Por lo general, la entrada del sustrato de alimentación se coloca en el inductor, utilizando la mayoría de los inductores de anillo mostrados en la figura 4. Los condensadores de derivación utilizan una estructura de dos etapas, y para que los condensadores de derivación apoyen un amplio rango de frecuencia, se deben utilizar condensadores capaces de soportar bajas frecuencias y condensadores capaces de soportar altas frecuencias, respectivamente.

Los condensadores proporcionados en la entrada del sustrato son de baja frecuencia y, aunque su capacidad depende del valor actual del flujo interno del sustrato, generalmente se utilizan condensadores de aluminio de unas decenas de grados f. Se instalan condensadores de derivación de alta frecuencia cerca del ic, utilizando principalmente varios Condensadores cerámicos de 0,01 ° f. Idealmente, es mejor insertar un condensadores de derivación cerca de cada ic, y los IC de corriente pequeña se pueden configurar entre sí de 2 a 3.

El segundo capacitor de derivación también se coloca cerca del ic. Si está demasiado lejos del ic, el efecto del condensadores de derivación puede debilitarse debido a la influencia de la inducción en la imagen.

Llenar el modo beta es muy efectivo. La mayoría de las fuentes de alimentación y puesta a tierra (puesta a tierra) de los sustratos multicapa están diseñadas con patrones beta. La razón principal es que la resistencia del modo beta es menor que la del modo lineal. El patrón beta también tiene la función de bloquear (bloquear) el cable de señal. Esto significa que los sustratos multicapa se utilizan para la confrontación de ruido. Muy efectivo.

La prioridad del diseño de la línea de señal es acortar la longitud de la línea de señal, por lo que las habilidades de configuración de los componentes preestablecidos tienen un impacto decisivo. La mayoría de los cables en el sustrato son desequilibrados. En este momento, el circuito debe considerar la línea de retorno de la señal, incluida la línea de señal (es decir, la línea de tierra). Los circuitos compuestos por líneas de señal y líneas de tierra deben evitar convertirse en grandes bucles.

Además, sobre la base de consideraciones como la conversación cruzada, es necesario evitar el diseño de líneas de señal de bajo ruido y líneas de señal de alta victimización adyacentes entre sí, así como configuraciones paralelas. Cuando el cable de tierra entre las dos señales es inevitable, el cable (cable de tierra) no se puede evitar.

La resistencia al ruido de la parte de alta resistencia no es tan buena como la de la parte de baja resistencia, por lo que el cableado a la altura de la resistencia debe diseñarse para usar la distancia más corta, de lo contrario la longitud del cableado de la parte de baja resistencia debe garantizar que se pueda insertar un amortiguador si es necesario. La resistencia de la línea de señal se convierte en la característica de resistencia de th. cuando el componente de alta resistencia se inserta entre el conductor y el receptor, el cableado entre el componente de alta resistencia y el receptor se convierte en alta resistencia. En este momento, se debe reducir la longitud de cableado y la longitud de cableado de los componentes de alta resistencia. Longitud del cableado. Parte de baja resistencia.

En el pasado, era poco probable que hubiera problemas de conexión en el sustrato, principalmente porque dentro del tamaño general del sustrato, la frecuencia de conexión era en su mayoría superior a la frecuencia de la señal (el patrón era de 20 centímetros de largo y la frecuencia era de unos 250 mhz). Además, la selección del IC depende de la frecuencia de la señal. La baja frecuencia de funcionamiento del IC no puede exceder su propia frecuencia de señal. En otras palabras, el propio IC tiene un efecto de filtrado, incluso con conexiones de alta frecuencia, no causará problemas.

Sin embargo, en los últimos años, la frecuencia de la señal se ha actualizado constantemente, y la señal interna del sustrato está muy cerca de la frecuencia de conexión, lo que resulta en problemas de conexión cada vez más graves. El ruido de alta frecuencia (ruido) no solo se propaga en la línea de señal, sino que también se irradia a través de la línea de señal, por lo que solo es necesario instalar un filtro en el extremo receptor, y el efecto de filtrar la conexión es muy limitado. La respuesta fundamental es eliminar por completo este vínculo.

Cuando la frecuencia de la señal es alta, el método de retraso para mantener la señal puede oscurecer fácilmente la señal en sí. Otra forma es hacer que el extremo receptor cancele correctamente la conexión, pero sobre la base del ahorro de energía y otras consideraciones, la corriente del extremo receptor seguirá fluyendo y consumirá potencia. Se adopta el método de diseño del terminal del extremo de conducción. Si se inserta un filtro en el extremo receptor, se puede eliminar la conexión en el extremo receptor, pero no se puede eliminar la conexión con la señal en línea.

Las fábricas de PCB deben dominar la tecnología práctica de confrontación de ruido EMI de pcb.