Tecnología de PCB - ¿¿ qué sabes sobre el diseño antiinterferencia de los pcb?

El problema anti - interferencia es un eslabón muy importante en el diseño de circuitos modernos, que refleja directamente el rendimiento y la fiabilidad de todo el sistema. Para los ingenieros de pcb, el diseño antiinterferencia es el foco y la dificultad que todos deben dominar.

Interferencia en el tablero de PCB

En la investigación práctica, se encontraron cuatro interferencias principales en el diseño de pcb: ruido de fuente de alimentación, interferencia de línea de transmisión, acoplamiento e interferencia electromagnética.

1. ruido de la fuente de alimentación

En los circuitos de alta frecuencia, el ruido de la fuente de alimentación tiene un impacto particularmente obvio en las señales de alta frecuencia. Por lo tanto, el primer requisito es que la fuente de alimentación sea de bajo ruido. Aquí, un suelo limpio es tan importante como una fuente de alimentación limpia.

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2. líneas de transmisión

Solo hay dos tipos de líneas de transmisión en el pcb: líneas de banda y líneas de microondas. El mayor problema de las líneas de transmisión es el reflejo. La reflexión causará muchos problemas. Por ejemplo, la señal de carga será la superposición de la señal original y la señal de eco, lo que aumenta la dificultad del análisis de la señal; La reflexión puede causar una pérdida de eco (pérdida de eco), y su impacto en la señal es tan grave como el impacto de la interferencia acústica aditiva.

3. acoplamientos

La señal de interferencia producida por la fuente de interferencia produce interferencia electromagnética en el sistema de control electrónico a través de un cierto Canal de acoplamiento. El modo de acoplamiento de la interferencia no es más que actuar sobre el sistema de control electrónico a través de cables, espacios, líneas públicas, etc. después del análisis, hay principalmente los siguientes tipos: acoplamiento directo, acoplamiento de Resistencia común, acoplamiento capacitivo, acoplamiento de inducción electromagnética, acoplamiento de radiación, etc.

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Acoplamiento de resistencia común

4. interferencia electromagnética (emi)

Hay dos tipos de interferencia electromagnética emi: interferencia conducida e interferencia de radiación. La interferencia transmitida se refiere al acoplamiento (interferencia) de señales en una red eléctrica a otra red eléctrica a través de un medio conductor. La interferencia de radiación se refiere al acoplamiento (interferencia) de su señal a otra red eléctrica a través del espacio por una fuente de interferencia. En el diseño de PCB y sistemas de alta velocidad, los cables de señal de alta frecuencia, los pines de circuitos integrados, varios conectores, etc., pueden convertirse en fuentes de interferencia de radiación con características de antena, que pueden emitir ondas electromagnéticas que afectan a otros sistemas u otros subsistemas en el sistema. Funciona normalmente.

Medidas antiinterferencias de PCB y circuitos

El diseño antiinterferencia de la placa de circuito impreso está estrechamente relacionado con el circuito específico. A continuación, solo damos algunas explicaciones sobre varias medidas comunes para el diseño antiinterferencia de pcb.

1. diseño del cable de alimentación

De acuerdo con el tamaño de la corriente eléctrica de la placa de circuito impreso, trate de aumentar el ancho del cable de alimentación para reducir la resistencia del circuito. Al mismo tiempo, hacer que la dirección del cable de alimentación y el cable de tierra sea consistente con la dirección de transmisión de datos ayuda a mejorar la resistencia al ruido.

2. diseño de la línea de tierra

Los principios del diseño del cable de tierra son:

(1) la puesta a tierra digital y la puesta a tierra analógica están separadas. Si hay circuitos lógicos y lineales en la placa de circuito, deben separarse en la medida de lo posible. La puesta a tierra de los circuitos de baja frecuencia debe estar en un solo punto y conectada a tierra en la medida de lo posible. Cuando el cableado real es difícil, se puede conectar parcialmente en serie y luego conectarse a tierra en paralelo. Los circuitos de alta frecuencia deben estar conectados a tierra en serie en varios puntos, los cables de tierra deben ser cortos y alquilados, y las láminas de tierra de gran área en forma de cuadrícula deben utilizarse alrededor de los componentes de alta frecuencia en la medida de lo posible.

(2) el cable de tierra debe ser lo más grueso posible. Si el cable de tierra utiliza una línea muy apretada, el potencial de puesta a tierra cambiará a medida que cambie la corriente, lo que reducirá la resistencia al ruido. Por lo tanto, el cable de tierra debe engrosarse para que pueda pasar por el triple de la corriente permitida en la placa de impresión. Si es posible, el cable de tierra debe ser de 2 a 3 mm o más.

(3) el cable de tierra forma un circuito cerrado. Para una placa de circuito impreso compuesta solo por circuitos digitales, la mayoría de sus circuitos de tierra están dispuestos en circuitos para mejorar la resistencia al ruido.

3. configuración del condensadores de desacoplamiento

Uno de los métodos tradicionales de diseño de PCB es configurar condensadores de desacoplamiento adecuados en cada parte clave de la placa de impresión.

Los principios generales de configuración de los condensadores de desacoplamiento son:

(1) conecte un condensadores electroliticos de 10 a 100 UF en el extremo de entrada de la fuente de alimentación. Si es posible, es mejor conectarse a 100uf o más.

(2) en principio, cada chip de circuito integrado debe estar equipado con un Condensadores cerámicos de 0,01pf. Si el espacio entre las placas de impresión no es suficiente, se puede configurar un capacitor de 1 - 10pf para cada 4 a 8 chips.

(3) para dispositivos con poca resistencia al ruido y grandes cambios de potencia cuando se apagan, como los dispositivos de almacenamiento Ram y rom, los condensadores de desacoplamiento deben conectarse directamente entre el cable de alimentación y el cable de tierra del chip.

(4) los cables de los condensadores no deben ser demasiado largos, especialmente para los condensadores de derivación de alta frecuencia.

4. métodos para eliminar la interferencia electromagnética en el diseño de PCB

(1) reducir el bucle: cada bucle equivale a una antena, por lo que necesitamos minimizar el número de bucles, el área del bucle y el efecto de antena del bucle. Asegúrese de que la señal solo tiene un bucle en ambos puntos, evite el bucle artificial e intente usar la capa de potencia.

(2) filtro: el filtro se puede utilizar para reducir el EMI en las líneas de alimentación y señal. Hay tres maneras: condensadores de desacoplamiento, filtros EMI y componentes magnéticos.

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(3) blindaje.

(4) minimizar la velocidad de los equipos de alta frecuencia.

(5) aumentar la constante dieléctrica de la placa de PCB puede evitar que los componentes de alta frecuencia, como las líneas de transmisión cercanas a la placa, irradian hacia el exterior; Aumentar el grosor de la placa de PCB y minimizar el grosor de la línea de MICROSTRIP puede evitar el desbordamiento de la línea electromagnética o la radiación.