PCB技術 - PCB基板電力雑音と伝送線路干渉

電源ノイズ

に高周波基板,電源のノイズは、高周波信号に特に明らかな影響を及ぼす. したがって, 第1の要件は、電源が低雑音であることである. ヒア, きれいな地面はクリーンな電源と同じくらい重要です. なぜ?. 明らかに, 電源はあるインピーダンスを有する, そして、インピーダンスは電源全体に分配される, したがって, 電源にもノイズが重畳される. それから、我々は可能な限り電源のインピーダンスを減らすべきです, したがって、専用のパワー層および接地層を有することが最善である. 高周波で 回路 デザイン,電源は、層の形で設計されている, そして、ほとんどの場合、それはバスの形でデザインよりはるかによいです, ループが常に最小のインピーダンスで経路に続くことができるように. 加えて, パワーボードはPCB基板上の全ての生成信号及び受信信号に対して信号ループを提供しなければならない, 信号ループを最小化できるようにする, それによってノイズを減らす, 低頻度でしばしば見落とされる 回路 デザイナー.

電源ノイズを除去するためのいくつかの方法があるPCB基板設計.

ボード上のスルーホールに注意してください：スルーホールは、通過するスルーホールのためのスペースを残して開口部をエッチングするためにパワー層を必要とします。パワー層の開口が大きすぎると、信号ループに必然的に影響を与え、信号がバイパスされ、ループ面積が増加し、ノイズが増加する。同時に、いくつかの信号線が開口の近くに集中し、このループを共有する場合、共通インピーダンスはクロストークを引き起こす。

接続ワイヤは十分な接地線を必要とする。各信号は独自の信号ループを必要とし、信号とループのループ面積はできるだけ小さくなければならない。すなわち、信号とループは並列でなければならない。

アナログおよびデジタル電源の電源は分離されるべきである：高周波デバイスは一般にデジタルノイズに非常に敏感であるので、2つは分離されて、電源の入口で一緒に接続されなければならない。信号がアナログとデジタルの部分を横断する必要がある場合は、ループ領域を減らすために交差点にループを置くことができます。

別の層の間で別々の電源を重ねるのを避ける。そうでなければ、回路ノイズは寄生キャパシタンスを通して容易に結合される。

高感度成分：例えば、PLLを分離してください。

電源線を配置する：信号ループを減らすために、電源線を信号線の端に置くことによってノイズを減らす。

送電線

PCBラインでは2本の伝送線路が可能である。ストリップラインとマイクロ波ライン。伝送線路の最大の問題は反射である。反射は多くの問題を引き起こします。例えば、負荷信号は、元の信号とエコー信号の重ね合わせであり、信号解析の難しさを増加させる反射はリターン損失（リターン損失）を引き起こします、そして、信号に対するその影響は加法雑音干渉の影響と同じくらい深刻です：

信号源に反射された信号は、システムノイズを増加させ、受信機が信号からノイズを識別することをより困難にする

あらゆる反射信号は、基本的に信号品質を劣化させ、入力信号の形状を変更する。原理的には、解決策は主にインピーダンス整合（例えば、相互接続インピーダンスはシステムのインピーダンスに非常によく適合するべきである）であるが、時々インピーダンス計算がより面倒である場合、いくつかの伝送線路インピーダンス計算ソフトウェアを参照することができる。

伝送線路干渉を除去する方法PCBボード 設計は以下の通りである。

伝送線路のインピーダンスの不連続性を回避する。インピーダンスが不連続になる点は、直線状のコーナーやビアなどの急激な変化が避けられない点である。方法は：トレースの直線の角を避けるために、できるだけ多くの45度の角度または円弧のために行くしようとすると、大きな曲がり角も可能です各々のビアがインピーダンス不連続点であるので、可能な限りほとんどビアを使用しないでください、そして、外の層信号は内部の層を通過してはいけません、そして、逆も同様です。

杭線を使用しない。どんなスタブが雑音の源であるので。スタブラインが短い場合は、伝送ラインの終端で終了することができますスタブラインが長い場合、主な伝送ラインはソースとして使用されます。そして、それは大きな反射を引き起こして、問題を複雑にします。