Technologie PCB - Ce que vous savez sur la conception anti - interférence PCB

La question de l'antibrouillage est un lien très important dans la conception de circuits modernes, qui reflète directement les performances et la fiabilité de l'ensemble du système. Pour les ingénieurs PCB, la conception anti - interférence est un point central et difficile que tout le monde doit maîtriser.

Présence d'interférences dans la carte PCB

Dans des études pratiques, il a été constaté qu'il existe quatre perturbations principales dans la conception de PCB: le bruit d'alimentation, les interférences de ligne de transmission, le couplage et les interférences électromagnétiques.

1. Bruit de puissance

Dans les circuits haute fréquence, le bruit de l'alimentation a un effet particulièrement prononcé sur les signaux haute fréquence. La première exigence est donc que l'alimentation soit à faible bruit. Ici, un sol propre est aussi important qu'une alimentation électrique propre.

Conception anti - interférence PCB Maîtrisez - vous les caractéristiques de puissance

2. Lignes de transmission

Il n'y a que deux types de lignes de transmission dans un PCB: les lignes à ruban et les lignes à micro - ondes. Le plus gros problème avec les lignes de transmission est la réflexion. La réflexion soulève beaucoup de questions. Par example, le signal de charge sera une superposition du signal original et du signal d'écho, ce qui augmente la difficulté d'analyse du signal; La réflexion provoque des pertes de retour (Return Loss) qui affectent le signal aussi fortement que les interférences de bruit additif.

3. Coupleurs

Les signaux d'interférence générés par la source d'interférence créent des interférences électromagnétiques sur le système de commande électronique par l'intermédiaire d'un certain canal de couplage. Le mode de couplage de l'interférence n'est autre que l'action sur le système de commande électronique par fil électrique, espace, ligne commune, etc. après analyse, il existe principalement les types suivants: couplage direct, couplage co - impédance, couplage capacitif, couplage inductif électromagnétique, couplage radiatif, etc.

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Couplage co - impédance

4. Interférence électromagnétique (EMI)

Il existe deux types de perturbations électromagnétiques EMI: les perturbations par conduction et les perturbations par rayonnement. Par interférence conductrice, on entend le couplage (interférence) d'un signal sur un réseau électrique à un autre par l'intermédiaire d'un diélectrique conducteur. Le brouillage radiatif est le couplage spatial (brouillage) de son signal par une source de brouillage à un autre réseau électrique. Dans la conception de circuits imprimés et de systèmes à grande vitesse, les lignes de signal à haute fréquence, les broches de circuits intégrés, divers connecteurs, etc. peuvent devenir des sources de perturbations radiatives avec des caractéristiques d'antenne qui peuvent émettre des ondes électromagnétiques qui affectent d'autres systèmes ou d'autres sous - systèmes dans le système. Fonctionne normalement.

Mesures anti - interférences pour PCB et circuits

La conception anti - interférence de la carte de circuit imprimé est étroitement liée au circuit spécifique. Ensuite, nous ne faisons que quelques instructions sur quelques mesures communes pour la conception anti - interférence de PCB.

1. Conception de cordon d'alimentation

Selon la taille du courant de la carte de circuit imprimé, essayez d'augmenter la largeur du cordon d'alimentation pour réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, aligner la direction des lignes d'alimentation et de terre avec la direction de transmission des données contribue à améliorer la résistance au bruit.

2. Conception de ligne de sol

Les principes de la conception de la ligne de sol sont:

(1) la mise à la terre numérique est séparée de la mise à la terre analogique. S'il y a des circuits logiques et linéaires sur la carte, vous devez les séparer autant que possible. La mise à la terre des circuits basse fréquence doit être en un seul point et couplée à la masse, dans la mesure du possible. Lorsque le câblage réel est difficile, il peut être partiellement connecté en série, puis mis à la terre en parallèle. Les circuits à haute fréquence doivent être mis à la terre en série multipoints, les lignes de masse doivent être courtes et louées, et une feuille de mise à la terre de grande surface en forme de grille doit être utilisée autour des éléments à haute fréquence autant que possible.

(2) le fil de terre doit être aussi épais que possible. Si la ligne de terre utilise une ligne très serrée, le potentiel de terre varie avec le courant, ce qui réduit la résistance au bruit. Le fil de terre doit donc être épaissi pour lui permettre de traverser trois fois le courant autorisé sur la plaque d'impression. Le fil de terre devrait être 2 ~ 3mm ou plus si possible.

(3) le fil de terre forme un circuit fermé. Pour une carte de circuit imprimé constituée uniquement de circuits numériques, son circuit de masse est majoritairement agencé en boucle pour améliorer la résistance au bruit.

3. Configuration du condensateur de découplage

L'une des méthodes traditionnelles de conception de PCB consiste à configurer des condensateurs de découplage appropriés dans chaque Partie critique de la carte imprimée.

Les principes généraux de configuration des condensateurs de découplage sont:

(1) connectez un condensateur électrolytique de 10 ~ 100uf à l'entrée d'alimentation. Il est préférable de se connecter à 100uf ou plus si possible.

(2) en principe, chaque puce de circuit intégré devrait être équipée d'un condensateur en céramique de 0,01 PF. Si l'écart de la plaque d'impression n'est pas suffisant, un condensateur de 1 - 10pf peut être installé pour chaque 4 ~ 8 puces.

(3) pour les dispositifs qui ont une faible résistance au bruit et une grande variation de puissance lors de l'arrêt, tels que les dispositifs de stockage Ram et rom, un condensateur de découplage doit être connecté directement entre la ligne d'alimentation de la puce et la ligne de masse.

(4) Les conducteurs de condensateur ne doivent pas être trop longs, en particulier pour les condensateurs de dérivation haute fréquence.

4. Méthodes pour éliminer les interférences électromagnétiques dans la conception de PCB

(1) Réduction des boucles: chaque boucle équivaut à une antenne, nous devons donc minimiser le nombre de boucles, la surface des boucles et l'effet d'antenne des boucles. Assurez - vous que le signal n'a qu'une seule boucle à deux points, évitez les boucles artificielles et essayez d'utiliser la couche de puissance.

(2) Filtrage: le filtrage peut être utilisé pour réduire l'EMI sur les lignes d'alimentation et de signal. Il existe trois méthodes: un condensateur de découplage, un filtre EMI et un élément magnétique.

Conception anti - interférence PCB, Maîtrisez - vous les types de filtres?

(3) le blindage.

(4) Minimiser la vitesse de l'équipement à haute fréquence.

(5) L'augmentation de la constante diélectrique de la carte PCB peut empêcher les composants à haute fréquence tels que les lignes de transmission proches de la carte de rayonner vers l'extérieur; L'augmentation de l'épaisseur de la carte PCB et la minimisation de l'épaisseur des lignes microruban empêchent les lignes électromagnétiques de déborder, ainsi que les radiations.