PCB Tecnico - Rumore di alimentazione PCB e interferenza della linea di trasmissione

1. Rumore dell'alimentazione elettrica

In the high-frequency PCBcircuito, il rumore dell'alimentatore ha un'influenza particolarmente evidente sul segnale ad alta frequenza. Therefore, Il primo requisito è che l'alimentazione elettrica sia a basso rumore. Here, un terreno pulito è importante quanto una fonte di energia pulita. Perché?. Obviously, l'alimentazione ha una certa impedenza, e l'impedenza è distribuita sull'intero alimentatore, therefore, Il rumore sarà anche sovrapposto all'alimentazione elettrica. Then we should reduce the impedance of the power source as much as possible, Quindi è meglio avere uno strato di potenza dedicato e uno strato di terra. In alta frequenzacircuito design, l'alimentazione elettrica è progettata sotto forma di strati, and in most cases it is much better than the design in the form of a bus, in modo che il loop possa sempre seguire il percorso con la minore impedenza. In addition, la scheda di alimentazione deve fornire un loop di segnale per tutti i segnali generati e ricevuti sul PCB, so that the signal loop can be minimized, riducendo così il rumore, which is often overlooked by low-frequencycircuito designer.

There are several ways to eliminate power supply noise in Progettazione PCB.

1. Pay attention to the through holes on the board: the through holes make the power layer need to etch openings to leave space for the through holes to pass through. Se l'apertura dello strato di potenza è troppo grande, it will inevitably affect the signal loop, il segnale è costretto a bypassare, the loop area increases, e il rumore aumenta. At the same time, se alcune linee di segnale sono concentrate vicino all'apertura e condividono questo loop, the common impedance will cause crosstalk.

2. I cavi di collegamento hanno bisogno di abbastanza fili di terra: ogni segnale deve avere il proprio loop di segnale proprietario e l'area del loop del segnale e del loop dovrebbe essere il più piccolo possibile, vale a dire, il segnale e il loop dovrebbero essere paralleli.

3. The power supply of analog and digital power supply should be separated: high-frequency devices are generally very sensitive to digital noise, quindi i due dovrebbero essere separati e collegati insieme all'ingresso dell'alimentazione elettrica. If the signal needs to cross the analog and digital parts, Posizionare un anello all'incrocio per ridurre l'area del ciclo.

4. Evitare la sovrapposizione di alimentatori separati tra diversi strati: altrimenti il rumore delcircuitoo è facilmente accoppiato tramite capacità parassitaria.

5. Isolare componenti sensibili: come PLL.

6. Posizionare la linea di alimentazione: Al fine di ridurre il ciclo di segnale, ridurre il rumore posizionando la linea di alimentazione sul bordo della linea di segnale.

2, la linea di trasmissione

Ci sono solo due linee di trasmissione possibili in PCB: linea a striscia e linea a microonde. Il problema più grande della linea di trasmissione è la riflessione. La riflessione causerà molti problemi. Ad esempio, il segnale di carico sarà la sovrapposizione del segnale originale e del segnale di eco, che aumenta la difficoltà di analisi del segnale; La riflessione causerà la perdita di ritorno (perdita di ritorno), e il suo impatto sul segnale è grave quanto l'impatto dell'interferenza acustica additiva:

1. il segnale riflesso alla sorgente del segnale aumenterà il rumore del sistema, rendendo più difficile per il ricevitore distinguere il rumore dal segnale;

2. Qualsiasi segnale riflesso fondamentalmente degrada la qualità del segnale e cambia la forma del segnale in ingresso. In principle, the solution is mainly impedance matching (for example, the interconnection impedance should match the impedance of the system very well), ma a volte il calcolo dell'impedenza è più fastidioso, you can refer to some transmission line impedance calculation software.

Il metodo per eliminare le interferenze della linea di trasmissione in Scheda PCB design is as follows:

(a) Avoid discontinuities in the impedance of the transmission line. Il punto in cui l'impedenza è discontinua è il punto in cui la linea di trasmissione ha brusche variazioni, such as straight corners, via, etc., che dovrebbero essere evitati il più possibile. The methods are: avoid straight corners of the trace, cercare di andare per angoli o archi 45° il più possibile, and large bends are also possible; use vias as little as possible, perché ogni via è un punto di discontinuità di impedenza, and the outer layer signal should not pass through The inner layer, e viceversa.

(b) Non utilizzare linee di palo. Perché ogni stub è una fonte di rumore. Se la linea dello stub è corta, è possibile terminarla alla fine della linea di trasmissione; Se la linea di stub è lunga, la linea di trasmissione principale sarà utilizzata come fonte, il che causerà grandi riflessi e complicherà il problema, quindi non è consigliabile utilizzarlo.