PCB Tecnico - Come progettare l'affidabilità del circuito stampato PCB

Attualmente, le apparecchiature elettroniche sono ancora utilizzate in varie apparecchiature elettroniche e sistemi con circuiti stampati come metodo principale di assemblaggio. La pratica ha dimostrato che anche se la progettazione schematica del circuito è corretta e il circuito stampato non è correttamente progettato, influenzerà negativamente l'affidabilità delle apparecchiature elettroniche. Ad esempio, se due sottili linee parallele della scheda stampata sono vicine tra loro, causerà un ritardo nella forma d'onda del segnale e si formerà rumore di riflessione alla fine della linea di trasmissione. Pertanto, quando si progetta un circuito stampato, si dovrebbe prestare attenzione ad adottare il metodo corretto.

1. Progettazione del filo di terra

Nelle apparecchiature elettroniche, la messa a terra è un metodo importante per controllare le interferenze. Se la messa a terra e la schermatura possono essere combinati e utilizzati correttamente, la maggior parte dei problemi di interferenza possono essere risolti. La struttura a terra delle apparecchiature elettroniche comprende approssimativamente terra del sistema, terra del telaio (terra dello scudo), terra digitale (terra logica) e terra analogica. I seguenti punti dovrebbero essere prestati attenzione nella progettazione del filo di terra:

1. Scegliere correttamente messa a terra a punto singolo e messa a terra a più punti

Nel circuito PCB a bassa frequenza, la frequenza di lavoro del segnale è inferiore a 1MHz, il suo cablaggio e l'induttanza tra i dispositivi hanno poca influenza e la corrente circolante formata dal circuito di messa a terra ha una maggiore influenza sull'interferenza, quindi dovrebbe essere adottata una messa a terra di un punto. Quando la frequenza di funzionamento del segnale è superiore a 10MHz, l'impedenza del filo di terra diventa molto grande. In questo momento, l'impedenza del filo di terra dovrebbe essere ridotta il più possibile e i punti multipli più vicini dovrebbero essere utilizzati per la messa a terra. Quando la frequenza di lavoro è 1～10MHz, se viene adottata la messa a terra a un punto, la lunghezza del filo di massa non dovrebbe superare 1/20 della lunghezza d'onda, altrimenti dovrebbe essere adottato il metodo di messa a terra a più punti.

2. Separare il circuito digitale dal circuito analogico

Ci sono sia circuiti logici ad alta velocità che circuiti lineari sul circuito stampato. Dovrebbero essere separati il più possibile e i fili di terra dei due non dovrebbero essere mescolati e dovrebbero essere collegati ai fili di terra del terminale di alimentazione. Cercate di aumentare il più possibile l'area di messa a terra del circuito lineare.

3. Rendere il filo di terra il più spesso possibile

Se il cavo di massa è molto sottile, il potenziale di terra cambierà con il cambiamento corrente, causando il livello del segnale di temporizzazione del dispositivo elettronico per essere instabile e le prestazioni anti-rumore per deteriorarsi. Pertanto, il filo di messa a terra dovrebbe essere il più spesso possibile in modo che possa passare la corrente ammissibile sul circuito stampato. Se possibile, la larghezza del filo di terra dovrebbe essere maggiore di 3mm.

4. Formare il filo di terra in un ciclo chiuso

Quando si progetta il sistema di filo di terra del circuito stampato PCB composto solo da circuiti digitali, rendendo il filo di terra in un ciclo chiuso può migliorare significativamente l'abilità anti-rumore. Il motivo è che ci sono molti componenti del circuito integrato sul circuito stampato, soprattutto quando ci sono componenti con alto consumo energetico, a causa della limitazione dello spessore del filo di terra, verrà generata una grande differenza di potenziale sulla giunzione a terra, che causerà la capacità anti-rumore di diminuire, se la struttura di messa a terra è formata in un ciclo, la differenza potenziale sarà ridotta e la capacità antirumore delle apparecchiature elettroniche sarà migliorata.