Technologie PCB - Technologie anti - bruit PCB EMI pratique

Les cartes PCB ont tendance à avoir des problèmes considérables au début de la conception, en particulier en ce qui concerne le substrat, la disposition, le câblage, etc...

Toutes les autres parties doivent être notées et cet article traitera de ces aspects.

Contre - mesures de bruit pour les circuits imprimés

Presque tous les circuits utilisent des cartes de circuit imprimé, ce qui signifie que la réponse au bruit des cartes de circuit imprimé est devenue le cœur des contre - mesures au bruit.

Les circuits dans une carte de circuit imprimé peuvent être divisés en trois catégories:

* alimentation / circuit de mise à la terre

* circuit de signal principal

* Le circuit de signalisation principal du circuit d'interface fait partie de l'action réelle du circuit. Le circuit de signal principal a le type et l'utilisation du circuit et peut également être subdivisé en plusieurs cellules.

Un circuit d'interface est un circuit qui échange (interface) entre une carte de circuit imprimé et un signal externe. Le circuit d'interface est en position de contre - mesure de bruit. Il a deux fonctions qui empêchent le bruit de la carte de circuit imprimé de s'infiltrer à l'intérieur de la carte et le bruit interne affectant la carte de rayonner à l'extérieur de la carte. La fonction principale du circuit d'alimentation / mise à la Terre (mise à la terre) est d'alimenter le circuit de signal et le circuit d'interface, la ligne de masse ayant la fonction de boucle de circuit asymétrique.

À l'origine, l'alimentation et la terre devaient maintenir un potentiel électrique stable, mais en réalité, l'alimentation et la terre ont toutes deux une impédance commune (impédance), c'est donc une partie très difficile de la contre - mesure du bruit.

Du point de vue des contre - mesures de bruit, il est nécessaire de classer la disposition du substrat PCB en fonction du type et de l'utilisation du circuit, de sorte que la configuration (disposition) des contre - mesures de bruit puisse être disposée sur la carte de circuit imprimé.

En principe, les circuits à nuisance sonore élevée et les circuits à faible immunité sonore sont mieux configurés sur des cartes séparées, mais il est en fait courant de mélanger les deux circuits en fonction du coût et de la taille du circuit. Comme indiqué ci - dessus, les circuits à haut risque de bruit et les circuits à faible tolérance au bruit doivent être configurés aussi séparément que possible. En particulier, les lignes de signal sont plus bruyantes et évitent le bobinage sur de longues distances. Le plus grand danger du câblage est d'éviter autant que possible de passer autour d'un circuit à faible bruit. Si vous utilisez un câblage parallèle ou dense, la diaphonie entraînera un plus grand risque.

Le mode de câblage dépend de la configuration des composants et la configuration des composants devient un sujet important pour la mise en oeuvre des principes de câblage décrits ci - dessus.

Le trafic bus est généralement disponible lorsque la carte mère effectue des transactions de données entre les substrats. Le circuit numérique passe par un circuit d'interface à l'extrémité de la carte mère. En plus des interfaces (interfaces) avec d'autres substrats, les interfaces numériques peuvent effectuer d'autres opérations d'interface avec le monde extérieur.

Le circuit analogique peut échanger avec un signal analogique externe. L'unité de circuit analogique comporte un convertisseur A / N pour éviter les interférences bruyantes du circuit analogique à l'interface numérique. L'installation du convertisseur A / N doit donc être éloignée de l'interface numérique. L'alimentation du circuit analogique doit être complètement séparée de celle du circuit numérique, mais si la tension d'alimentation du circuit analogique est la même que celle du circuit numérique, le bruit du circuit analogique à l'exception du circuit est très faible et le circuit analogique peut être alimenté par une partie du circuit numérique. Dans ce cas, le dispositif de filtration doit

Élimine le bruit des circuits numériques.

En ce qui concerne la terre, les unités numériques et analogiques sont connectées en un seul point, puis conçues de manière irrégulière à l'aide d'un mode de connexion numérique et analogique (mode) qui leur donne plusieurs impédances, ce qui permet ensuite de séparer les unités numériques et analogiques en utilisant cette impédance.

Un condensateur de dérivation de câblage (condensateur de dérivation) d'une carte de circuit imprimé est généralement installé à l'entrée de la carte.

Pour renforcer ces objectifs, certains circuits ont également inséré une inductance et un condensateur de dérivation pour former un filtre LC (Figure 3). Une fois que l'inductance chevauche le DC, la valeur de l'inductance diminue considérablement en raison de l'influence de la composante DC. De plus, l'inductance de l'alimentation génère un courant continu important, il est donc nécessaire de choisir une inductance appropriée. Typiquement, l'entrée du substrat d'alimentation est disposée sur l'inducteur, en utilisant la plupart des inducteurs annulaires représentés sur la figure 4. Les condensateurs de dérivation utilisent une structure à deux étages et, pour que les condensateurs de dérivation supportent une large gamme de fréquences, il est nécessaire d'utiliser respectivement un condensateur capable de supporter les basses fréquences et un condensateur capable de supporter les hautes fréquences.

Les condensateurs prévus à l'entrée du substrat sont à basse fréquence et, bien que leur capacité dépende de la valeur du courant circulant à l'intérieur du substrat, on utilise généralement des condensateurs en aluminium de l'ordre de quelques dizaines de degrés Fahrenheit. Configurez un condensateur de dérivation haute fréquence près de l'IC, en utilisant principalement plusieurs condensateurs en céramique de 0,01 ° f. Idéalement, il est préférable d'insérer un condensateur de dérivation à proximité de chaque IC et les IC de faible courant peuvent être réglés les uns sur les autres à 2 ou 3.

Un second condensateur de dérivation est également disposé à proximité de l'IC. S'il est trop éloigné de l'IC, l'effet du condensateur de dérivation peut être atténué en raison de l'influence de l'inductance sur la figure.

Le remplissage du mode bêta est très efficace. L'alimentation et la mise à la Terre (mise à la terre) des substrats multicouches sont principalement conçues avec un motif bêta. La raison principale est que l'impédance du mode bêta est inférieure à celle du mode linéaire. Le motif bêta a également une fonction de blindage (Shield) des lignes de signal. Cela signifie que le substrat multicouche est utilisé pour la lutte contre le bruit. Très efficace.

La priorité absolue dans la conception des lignes de signal est de raccourcir la longueur des lignes de signal, de sorte que les astuces de configuration des composants précâblés ont un impact décisif. La plupart du câblage dans le substrat est déséquilibré. À ce stade, le circuit doit tenir compte des lignes de retour de signal, y compris les lignes de signal (c'est - à - dire les lignes de masse). Un circuit constitué d'une ligne de signal et d'une ligne de terre doit éviter de devenir une boucle de grande surface.

En outre, sur la base de considérations telles que la diaphonie, il est nécessaire d'éviter de concevoir des lignes de signal à faible bruit et des lignes de signal à forte victimisation adjacentes les unes aux autres, ainsi que des configurations parallèles. Lorsque la ligne de terre entre deux signaux est inévitable, cette ligne (ligne de terre) ne peut pas être évitée.

La partie Haute impédance n'est pas aussi résistante au bruit que la partie basse impédance, de sorte que le câblage à la hauteur de la résistance doit être conçu pour utiliser la distance la plus courte, sinon la longueur de câblage de la partie basse impédance doit être telle que des tampons peuvent être insérés si nécessaire. L'impédance de la ligne de signal devient la caractéristique d'impédance de Th. Le câblage entre le composant Haute impédance et le récepteur devient Haute impédance lorsque le composant Haute impédance est inséré entre le pilote et le récepteur. A ce stade, la longueur de câblage et la longueur de câblage des composants à haute impédance doivent être réduites. Longueur de câblage. Partie basse impédance.

Dans le passé, il était peu probable que des problèmes de connexion se posent sur les substrats, principalement parce que, dans les dimensions générales du substrat, la fréquence de connexion est généralement supérieure à celle du signal (le motif est long de 20 cm et la fréquence est de l'ordre de 250 MHz). De plus, le choix du ci dépend de la fréquence du signal. La basse fréquence de fonctionnement d'un IC ne peut pas dépasser sa propre fréquence de signal. En d'autres termes, l'IC lui - même a un effet de filtrage qui ne pose pas de problèmes, même avec une connexion haute fréquence.

Cependant, ces dernières années, la fréquence des signaux a été constamment mise à jour et le signal interne du substrat est très proche de la fréquence des connexions, ce qui entraîne des problèmes de connexion de plus en plus graves. Le bruit à haute fréquence (Noise) se propage non seulement dans la ligne de signal, mais rayonne également à travers elle, il suffit donc d'installer un filtre à la réception, l'effet du filtrage sur la connexion étant très limité. La réponse fondamentale est d'éliminer complètement ce lien.

Lorsque la fréquence du signal est élevée, la méthode de retard qui maintient le signal peut facilement assombrir le signal lui - même. Une autre méthode consiste à faire en sorte que l'extrémité réceptrice soit correctement déconnectée, mais sur la base d'économies d'énergie et d'autres considérations, le courant à l'extrémité réceptrice circulera toujours et consommera de l'énergie. Adopter une approche de conception du terminal d'extrémité de conduite. Si un filtre est inséré en réception, la connexion peut être supprimée en réception, mais pas avec le signal en ligne.

L'usine de PCB devrait maîtriser la technologie pratique de lutte contre le bruit EMI PCB