PCB 블로그 - PCB 지선의 간섭과 억제

PCB 보드 설계에서 특히 고주파 회로에서는 지선 간섭으로 인한 일부 불규칙적이고 비정상적인 현상이 자주 발생합니다.지선 간섭의 원인을 분석하고 세 가지 유형의 지선 간섭을 상세히 소개하며 실제 경험과 결합하여 해결 방안을 제시했다.이러한 방해 방지 방법은 실제 응용에서 좋은 효과를 거두어 일부 시스템이 현장에서 성공적으로 운행될 수 있게 하였다.단일 컴퓨터 시스템에서 PCB 보드 (인쇄 회로 기판) 는 회로 부품을 지지하고 회로 부품과 장비 사이에 전기 연결을 제공하는 중요한 부품입니다.전도 과정 중에 반드시 일정한 저항이 있어야 한다.도선중의 전감분량은 전압신호의 전송에 영향을 주고 저항분량은 전류신호의 전송에 영향을 준다.감전의 영향은 고주파 선로에서 특히 심각하다.접지 임피던스의 영향을 주의하고 제거해야 합니다.

1.방해의 원인 저항과 저항은 두 가지 다른 개념이다.저항은 지도선이 직류 상태에서 전류에 대한 저항이고, 저항은 지도선이 교류 상태에서 전류에 대한 저항이며, 주로 도선의 전감에 의해 일어난다.지선은 항상 저항이 있기 때문에 만용계로 지선을 측정할 때 지선의 저항은 보통 mm이다.PCB에 있는 가로 10cm, 세로 1.5mm, 두께 50mm의 도선을 예로 들면 계산을 통해 임피던스를 얻을 수 있다.R=ÍL/s（Í。한 전선이 다른 전선에서 멀리 떨어져 있고 그 길이가 그 너비보다 훨씬 클 때 전선의 자감은 0.8 Isla 1/4 H/m이고 10cm 길이의 전선의 전감은 0.08 Isla 1/4이다.그런 다음 다음 다음 공식을 통해 컨덕터의 감지 임피던스를 계산합니다. XL=2ÍfL, 다음 공식에서 f는 컨덕터를 통과하는 신호의 주파수 (Hz), L은 각 단위 길이의 컨덕터의 자체 감지 (H) 입니다.그러므로 저주파와 고주파에서의 전선의 감응값을 각각 계산한다. 실제회로에서 전자기교란을 일으키는 신호는 흔히 펄스신호이고 펄스신호에는 풍부한 고주파성분이 함유되여있기에 지선에서 대량의 소음을 산생하게 된다.전압위의 공식적인 계산에서 볼 수 있듯이 저주파 신호 전송에서 도선 저항은 도선 감각보다 크다.디지털 회로의 경우 회로의 작동 주파수가 매우 높으며 고주파 신호에서 도선 감지는 도선 저항보다 훨씬 큽니다.따라서 접지 저항이 디지털 회로에 미치는 영향은 상당히 크다.이것이 바로 전류가 작은 저항기를 흐를 때 큰 전압이 내려가 회로가 이상하게 작동하는 이유이다.

2.지선 간섭 메커니즘 2.1 지회로 간섭 지회로 간섭은 비교적 흔히 볼 수 있는 간섭 현상으로 긴 케이블을 통해 연결되고 거리가 먼 설비 사이에서 자주 발생한다.지선이 전자기 간섭을 일으키는 주요 원인은 지선의 저항이다.전류가 접지선을 통과하면 접지선에 전압이 발생하는데 이것이 바로 접지선 소음이다.이 전압의 구동 하에 접지 회로 전류가 발생하여 접지 회로 간섭을 초래할 것이다.접지 회로 간섭: 두 설비의 접지 전위가 다르기 때문에 접지 전압을 형성한다.이 전압의 구동하에 전류는"장치 1, 상호 연결 케이블, 장치 2 및 접지"로 형성된 회로 사이에서 흐릅니다.회로의 불균형으로 인해 각 도선의 전류가 다르기 때문에 차형 전압이 발생하여 회로를 방해할 수 있다.접지회로 간섭은 접지회로 전류에 의해 발생하기 때문에 설비의 접지선이 끊어지면 간섭 현상이 사라지는 경우가 있는데, 접지선이 끊어지면 접지회로가 끊어지기 때문이다.이런 현상은 저주파 간섭 상황에서 자주 발생한다.간섭 빈도가 높을 때 지선이 끊어지는지는 중요하지 않다. 2.2 일반적인 임피던스 간섭은 디지털 회로에서 신호의 빈도가 높기 때문에 지선이 비교적 큰 임피던스를 보이는 경우가 많다.이때 몇 개의 회로가 한 단락의 접지선을 공용할 때 접지선의 저항으로 인해 한 회로의 접지 전위는 다른 회로의 작업 전류의 변조를 받아 한 회로의 신호를 다른 회로로 결합시킨다. 이런 결합을 공저항 결합이라고 한다.공저항 결합을 해결하는 방법은 공지선의 저항을 낮추거나 단일 접지를 사용하여 공저항을 완전히 제거하는 것이다. 이것은 일종의 간섭 현상이다.그림 2는 4개의 문이 있는 간단한 회로입니다.그리드 1의 출력 레벨이 높이에서 낮게 변경되면 회로의 기생 용량 (때로는 그리드 2의 입력단에 필터 용량이 있음) 이 그리드 1을 통해 지선으로 방전됩니다.접지선의 저항으로 인해 방전 전류는 접지선에서 피크 전압을 발생시킬 것이다.이때 문 3의 출력이 낮으면 피크 전압은 문 3의 입력단과 문 4의 입력단으로 전송된다.피크 전압의 진폭이 게이트 4 임계값의 노이즈를 초과하면 게이트 4.2.3 오류가 발생합니다. 접지 회로 전자기 결합 간섭. 접지 회로는 특정 영역을 둘러쌉니다.전자기 감응 법칙에 따르면 루프 주변 지역의 자기장이 변하면 루프에서 감응 전류가 발생해 방해가 발생한다.공간 자기장의 변화는 어디에나 있기 때문에 폐쇄 면적이 클수록 간섭이 심각하다.접지선 간섭을 해결하는 방법 3.1 접지회로 간섭을 해결하고 접지회로 간섭을 해결하는 데는 세 가지 기본적인 사고방식이 있다. 첫째, 접지선의 저항을 낮추어 간섭 전압을 낮추지만 이것은 두 번째 원인으로 인한 접지회로 간섭에 영향을 주지 않는다.두 번째 방법은 접지 구조를 바꾸어 한 섀시의 지선을 다른 섀시에 연결하고 다른 랙을 통해 접지하는 것이다. 이것이 바로 단일 접지의 개념이다.셋째, 접지회로의 임피던스를 증가시켜 접지회로 전류를 줄인다.임피던스가 무한대일 때 접지회로는 사실상 차단된다. 즉, 접지순환도로가 제거된다.따라서 접지회로 간섭을 해결하기 위한 해결책을 제시한다. 1) 설비를 한쪽에 띄워 회로의 한쪽이 부동 상태를 유지하면 접지회로가 차단되어 접지회로 전류가 제거된다.하지만 주의해야 할 두 가지 문제가 있다.하나는 안전상의 이유로 회로가 부동하는 것을 허용하지 않는다는 것이다.이 경우 센서를 통해 장치를 접지하는 것을 고려합니다.이렇게 하면 50Hz 교류 전류 설비의 접지 저항이 매우 작고 주파수가 비교적 높은 간섭 신호에 대해 설비의 접지망 저항이 비교적 커서 접지 회로 전류를 낮춘다.그러나 이렇게 하면 고주파 간섭이 지회로에 대한 간섭을 줄일 수밖에 없다.또 다른 문제는 부품이 부동이지만 부품과 땅 사이에는 여전히 기생용량이 존재한다는 것이다.이 커패시터는 높은 주파수에서 낮은 임피던스를 제공하기 때문에 고주파 접지회로 전류를 효과적으로 낮출 수 없다. 2) 변압기를 사용하여 접지회로 간섭을 해결하는 기본 방법은 접지회로를 차단하는 것이다.이를 위해 격리변압기를 사용했으며 두 설비간의 신호전송은 자기장의 결합을 통해 진행되여 직접적인 전기련결을 피면했다.이때 접지선의 간섭 전압은 회로의 입력단이 아니라 변압기의 초급과 차급 사이에 나타난다.변압기의 고주파 격리 효과를 높이는 한 가지 방법은 변압기의 초급과 차급 사이에 차폐층을 설치하는 것이다.그러나 격리 변압기 차폐층의 접지단은 회로의 수신단에 있어야 한다는 점에 유의해야 한다.그렇지 않으면 고주파 격리 효과를 높일 수 없을 뿐만 아니라 고주파 결합을 더욱 심각하게 할 수 있다.따라서 변압기는 신호 수신 장치의 측면에 설치해야 한다.변압기 격리 방법은 몇 가지 단점이 있는데, 그것은