PCB 블로그 - 고주파 PCB 보드 간섭 문제 및 솔루션

1.전원 노이즈는 고주파 PCB 보드에서 전원의 노이즈가 고주파 신호에 특히 큰 영향을 미칩니다.따라서 먼저 전원 공급 장치가 저소음이어야 합니다.여기서 깨끗한 땅은 깨끗한 전기만큼 중요한데, 왜?전원 특성은 그림 1과 같습니다.분명히 전원 공급 장치는 일정한 임피던스를 가지고 있으며 임피던스가 전체 전원 공급 장치에 분포되어 있기 때문에 소음도 전원 공급 장치에 겹칠 수 있습니다.그런 다음 가능한 한 전원 임피던스를 줄여야 하므로 전용 전원 계층과 접지층이 있어야 합니다.고주파 회로 설계에서 전원 공급 장치는 레이어 형태로 설계되며 대부분의 경우 루프가 항상 임피던스 경로를 따를 수 있도록 버스 형태보다 훨씬 좋습니다.또한 전원 기판은 PCB에서 생성 및 수신되는 모든 신호에 대한 신호 루프를 제공해야 하므로 신호 루프를 줄이고 소음을 줄일 수 있으며 저주파 회로 설계자는 이를 간과하는 경우가 많습니다.

PCB 보드 설계에서 전원 소음을 제거하는 몇 가지 방법이 있습니다.1.1 보드의 구멍 뚫기에 주의: 구멍을 뚫으면 전원 평면에 구멍을 새기고 구멍을 뚫을 공간을 남겨야 합니다.만약 전력층의 개구가 너무 크면 불가피하게 신호환로에 영향을 주고 신호가 핍박에 의해 우회되며 환로면적이 증가되고 소음이 증가된다.또한 일부 신호선이 개구부 근처에 집중되어 루프를 공유하는 경우 공용 임피던스로 인해 간섭이 발생할 수 있습니다. 1.2 연결선은 충분한 지선이 필요합니다. 각 신호는 고유한 전용 신호 루프가 필요합니다. 신호와 루프의 루프 면적은 가능한 한 작아야 합니다. 즉,1.3 아날로그 전원과 디지털 전원은 분리해야 한다: 고주파 장치는 일반적으로 디지털 소음에 민감하기 때문에 전원 입구에서 분리하여 연결해야 한다.이 위치에 루프를 배치하여 루프 면적을 줄입니다. 1.4 별도의 전원이 레이어 사이에 겹치지 않도록 합니다. 그렇지 않으면 회로 소음이 기생 커패시터를 통해 쉽게 결합됩니다. 1.5 PLL과 같은 민감한 부품을 분리합니다. 1.6 전원 코드 배치: 신호 루프를 줄이기 위해 전원 코드를 신호선의 한쪽에 놓아 소음을 줄입니다. 2.전송선 PCB에는 밴드선과 마이크로웨이브 등 두 가지 전송선만 나타날 수 있다.송전선로의 문제는 반사이다. 반사는 많은 문제를 일으킬 수 있다.예를 들어, 부하 신호는 원시 신호와 회파 신호의 중첩이 될 것이며, 이는 신호 분석의 난이도를 증가시킵니다.반사는 반향 손실 (반향 손실) 을 초래할 수 있으며, 신호에 대한 영향은 추가 소음 방해와 마찬가지로 심각하다: 2.1 신호 반사 반향 신호원은 시스템 소음을 증가시켜 수신기가 소음과 신호를 구분하기 더욱 어렵게 한다;2.2 모든 반사 신호는 기본적으로 신호의 질을 떨어뜨리고 입력 신호의 모양을 바꾼다.원칙적으로 솔루션은 임피던스 정합 (예: 상호 연결된 임피던스는 시스템의 임피던스와 매우 일치해야 함) 이지만 임피던스 계산이 번거로운 경우가 있습니다.일부 전송선 임피던스 컴퓨팅 소프트웨어를 참조할 수 있습니다. 2.3 PCB 보드 설계에서 전송선 간섭을 제거하는 방법은 다음과 같습니다. 1) 전송선의 임피던스 불연속성을 방지합니다.임피던스가 연속되지 않는 점은 직각, 오버홀 등 전송선이 돌변하는 점이므로 가능한 한 피해야 한다.방법은 궤적의 직각을 피하고 45도 각도나 호를 취하며 큰 각도도 가능하다.각 오버홀은 연속되지 않는 임피던스 지점이므로 외부 신호가 내부를 통과하지 않도록 하고 그 반대도 마찬가지이므로 가능한 한 적은 오버홀을 사용합니다. 2) 말뚝선을 사용하지 마십시오.모든 스텁은 노이즈 소스이기 때문입니다.짧은 절단선이 짧은 경우 전송선의 끝에서 종료할 수 있습니다.짧은 절단선이 길면 주 전송선을 소스로 사용하여 큰 반사를 초래하여 문제를 복잡하게 만들고 사용을 권장하지 않습니다.결합 3.1 공통 임피던스 결합: 간섭 소스와 간섭 장치가 회로 전원, 버스, 공통 접지 등과 같은 일부 도체를 공유하는 일반적인 결합 채널입니다. 3.2 공통 모드 결합은 간섭 회로로 형성된 회로와 공통 참조 평면에서 방사선 소스가 공통 모드 전압을 생성합니다.자기장이 지배적인 경우 직렬 접지 회로에서 발생하는 공통 모드 전압의 값은 Vcm = - (–³ B/ –³ t) * 영역 (–² B= 공식에서 자기 감지 강도의 변화) 입니다. 전자기장인 경우 감지 전압: Vcm= (L*h*F*E) / 48 이하인 것으로 알려져 있습니다.유도 전압의 계산은 단순화할 수 있다: Vcm=2*h*E.3.3 차형장 결합: 지도선 쌍 또는 도선 및 그 회로가 회로판에서 받는 직접 복사.가급적 두 전선에 가까워지면.이러한 결합은 크게 감소하므로 간섭을 줄이기 위해 두 개의 컨덕터를 함께 조입니다. 3.4 회선 사이의 결합 (직렬 간섭) 은 모든 회선을 병렬 회로 사이의 기대하지 않는 결합과 같게 만들어 시스템의 성능을 크게 손상시킵니다.그 유형은 커패시터 인터럽트와 센싱 인터럽트로 나눌 수 있다.전자는 선로 사이의 기생용량이 주입 전류를 통해 소음원의 소음을 소음 수신 선로에 결합하기 때문이다;후자는 불필요한 기생 변압기의 초급과 차급 사이의 신호 결합으로 여겨질 수 있다.감지 직렬 교란의 크기는 두 루프의 접근 정도와 루프 면적의 크기, 영향을 받는 부하의 임피던스에 따라 달라집니다. 3.5 전력선 결합: AC 또는 직류 전력선이 전자기 교란을 받으면3.6 PCB 보드 설계에서 여러 가지 간섭을 제거하는 방법이 있습니다. 1) 두 가지 유형의 간섭의 폭은 부하 임피던스가 증가함에 따라 증가합니다.따라서 간섭으로 인한 간섭에 민감한 신호선은 적당히 단접해야 한다. 2) 가능한 한 신호선 사이의 거리를 늘리면 용량 간섭을 효과적으로 줄일 수 있다.접지 평면 관리, 흔적선 사이의 공간 (예를 들어 유원 신호선과 접지선의 격리, 특히 상태 전환의 신호선과 지간