L'actualité PCB - Ce que les ingénieurs de mise en page de PCB doivent savoir

Dans la conception des systèmes électroniques, afin d'éviter les virages et de gagner du temps, les exigences en matière d'anti - interférence doivent être pleinement prises en compte et respectées, et les mesures correctives anti - interférence doivent être évitées une fois la conception terminée. Il y a trois facteurs fondamentaux qui causent des perturbations:

(1) une source de brouillage est un composant, un équipement ou un signal qui produit du brouillage. Décrit en langage mathématique comme suit: du / DT, di / DT les endroits plus grands sont des sources d'interférence. Par exemple, la foudre, les relais, les Thyristors, les moteurs électriques, les horloges à haute fréquence, etc. peuvent tous devenir des sources de perturbation. (2) voie de propagation désigne la voie ou le support par lequel une perturbation se propage d'une source de perturbation à un équipement sensible. Les voies typiques de propagation des interférences sont la conduction à travers les fils et le rayonnement de l'espace. (3) l'équipement sensible est un objet susceptible d'être perturbé. Tels que: A / D, convertisseur D / a, monopuce, IC numérique, amplificateur de signal faible, etc. le principe de base de la conception anti - interférence est: supprimer la source d'interférence, couper le chemin de propagation de l'interférence, améliorer la performance anti - interférence des dispositifs sensibles. (similaire à la prévention des maladies infectieuses) 1 inhibition de la source d'interférence la suppression de la source d'interférence consiste à réduire autant que possible le du / DT et le di / DT de la source d'interférence. C'est la meilleure considération et le principe le plus important dans la conception anti - interférence, et a tendance à avoir un effet majeur. La réduction du / DT de la source d'interférence est principalement obtenue en mettant en parallèle des condensateurs aux deux extrémités de la source d'interférence. Réduire le di / DT de la source d'interférence en mettant en série l'inductance ou la résistance avec la boucle de la source d'interférence et en ajoutant une diode de roue libre. Les mesures courantes pour supprimer les sources d'interférence sont les suivantes: (1) une diode de roue libre est ajoutée à la bobine du relais pour éliminer l'interférence de la force contre - électromotrice générée lorsque la bobine est ouverte. L'ajout d'une seule diode de roue libre retarde le temps d'arrêt du relais. Après avoir ajouté une Diode Zener, le relais peut fonctionner plus de fois par unité de temps. (2) un circuit de suppression d'étincelle (généralement un circuit série RC, avec une résistance généralement de quelques K à quelques dizaines de K et un condensateur de 0,01 UF) est connecté en parallèle aux deux extrémités du contact de relais pour réduire l'effet de l'étincelle électrique. (3) ajoutez un circuit de filtrage au moteur et Notez que les condensateurs et les conducteurs inductifs doivent être aussi courts que possible. (4) Chaque IC sur la carte devrait avoir un condensateur haute fréquence de 0,01 μf ½ 0,1 μf en parallèle pour réduire l'impact de l'IC sur l'alimentation. Faites attention au câblage des condensateurs haute fréquence. Le câblage doit être proche des bornes d'alimentation et aussi court que possible. Sinon, la résistance série équivalente du condensateur augmentera, ce qui affectera l'effet de filtrage. (5) Évitez la ligne de pliage de 90 degrés lors du câblage et réduisez l'émission de bruit à haute fréquence. (6) Les deux extrémités du Thyristor sont en parallèle avec le circuit de réjection RC pour réduire le bruit généré par le Thyristor (ce bruit peut détruire le thyristor). Selon le chemin de propagation des perturbations, on peut les classer en deux catégories: les perturbations par conduction et les perturbations par rayonnement. Par interférences par conduction, on entend des interférences qui se propagent à travers des fils électriques vers des appareils sensibles. Les bandes de fréquences du bruit perturbateur haute fréquence et du signal utile sont différentes. Vous pouvez couper la propagation du bruit d'interférence à haute fréquence en ajoutant un filtre sur le fil, et parfois vous pouvez le résoudre en ajoutant un coupleur optique isolé. Le bruit d'alimentation est le plus nocif, alors portez une attention particulière à la manipulation. Par interférence radiative, on entend une interférence qui se propage à un appareil sensible par rayonnement spatial. La solution générale consiste à augmenter la distance entre la source d'interférence et l'appareil sensible, à les isoler avec une ligne de terre et à ajouter un blindage à l'appareil sensible. Les mesures courantes pour couper le chemin de propagation des interférences sont les suivantes: (1) tenir pleinement compte de l'influence de l'alimentation sur le microcontrôleur. Si l'alimentation est bien faite, l'anti - interférence de l'ensemble du circuit résoudra plus de la moitié. De nombreux monoblocs sont très sensibles au bruit d'alimentation, de sorte qu'un circuit de filtrage ou un régulateur de tension doit être ajouté à l'alimentation du monobloc pour réduire les interférences du bruit d'alimentation sur le monobloc. Par example, des billes magnétiques et des condensateurs peuvent être utilisés pour former un circuit de filtre en forme de π. Bien entendu, lorsque les exigences ne sont pas élevées, il est possible d'utiliser des résistances de 100 µm à la place des billes magnétiques. (2) Si le port d'entrée / sortie d'une machine à puce unique est utilisé pour contrôler des équipements bruyants tels que des moteurs, une isolation (ajout d'un circuit de filtrage en forme de pi) doit être ajoutée entre le port d'entrée / sortie et la source de bruit. Pour contrôler les composants bruyants tels que les moteurs, une isolation doit être ajoutée entre le port d'E / s et la source de bruit (ajout d'un circuit de filtre en forme de pi). (3) faites attention au câblage de l'oscillateur à cristal. L'oscillateur à cristal est aussi proche que possible de la broche du microcontrôleur, la zone d'horloge est isolée par la ligne de masse, le boîtier de l'oscillateur à cristal est mis à la terre et fixé. Cette mesure pourrait résoudre de nombreux problèmes difficiles. (4) divisez raisonnablement les cartes de circuit imprimé, telles que les signaux forts et faibles, les signaux numériques et analogiques. Dans la mesure du possible, éloignez les sources d'interférence (p. ex., moteurs, relais) des composants sensibles (p. ex., monopuces). (5) séparez la zone numérique de la zone analogique avec un câble de mise à la terre, séparez la mise à la terre numérique de la mise à la terre analogique et enfin, connectez - la à la mise à la terre de l'alimentation en un point. Le câblage des puces A / D et D / a repose également sur ce principe. Les fabricants tiennent compte de cette exigence lorsqu'ils attribuent des dispositions de broches de puce A / D et D / a. (6) Les lignes de mise à la terre des monopuces et des équipements de forte puissance doivent être mises à la terre séparément afin de réduire les interférences mutuelles. Placez des appareils de forte puissance sur le bord de la carte autant que possible. (7) l'utilisation d'éléments anti - brouillage tels que des billes magnétiques, des anneaux magnétiques, des filtres d'alimentation et des blindages dans des endroits clés tels que les ports d'E / s du MCU, les lignes d'alimentation et les lignes de connexion de la carte peut améliorer considérablement les performances anti - brouillage du circuit.3 Amélioration de la capacité anti - brouillage des dispositifs sensibles l'amélioration de la capacité anti - brouillage des dispositifs sensibles est une méthode qui minimise le bruit d'interférence capté d'un côté d'un dispositif sensible et récupère les anomalies le plus rapidement possible Les mesures courantes pour améliorer la performance anti - interférence des dispositifs sensibles sont les suivantes: (1) Minimiser la zone de boucle lors du câblage afin de réduire le bruit induit. (2) lors du câblage, le cordon d'alimentation et le fil de terre doivent être aussi épais que possible. En plus de réduire la chute de tension, il est plus important de réduire le bruit de couplage. (3) pour le port d'E / s libre de la machine à puce unique, ne flottez pas, mais vous devez être mis à la terre ou connecté à une source d'alimentation. Les bornes libres des autres IC sont mises à la terre ou connectées à l'alimentation sans changer la logique du système. (4) l'utilisation de la surveillance de l'alimentation et du circuit de chien de garde sur le monopuce, tels que imp809, imp706, imp813, x25043, x25045, etc., peut grandement améliorer la performance anti - interférence de l'ensemble du circuit. (5) sous réserve que la vitesse puisse répondre aux exigences, minimisez l'oscillateur à cristal de la machine à puce unique, choisissez un circuit numérique à faible vitesse. (6) Les dispositifs ci doivent être soudés directement sur le circuit imprimé dans la mesure du possible et l'utilisation de prises IC doit être réduite.

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