PCB 블로그 - 고주파 PCB 보드의 전원 잡음 해결

PCB 설계가 발전하고 주파수가 빠르게 향상됨에 따라 고주파 PCB의 설계를 제외하고 많은 간섭이 일치하지 않는다.주파수가 높아짐에 따라 PCB의 소형화와 비용 절감이 더욱 뚜렷해졌다.

이러한 간섭은 갈수록 복잡해진다.현재의 연구에서 교란은 주로 네 가지 유형이 있는데 그것이 바로 전압 소음, 송전선로 교란, 결합과 전자기 교란이다.본고는 고주파 회로기판의 각종 간섭 문제를 분석하고 실제와 결합하여 효과적인 해결 방안을 제시했다.

고주파 PCB 회로의 전원 노이즈에서 전원 노이즈는 고주파 PCB 신호에 특히 중요합니다.따라서 전원 공급 장치에는 먼저 낮은 소음이 필요합니다.여기서 깨끗한 바닥은 깨끗한 전기만큼 중요하다.왜?분명히 전원 공급 장치는 일정한 임피던스를 가지고 있으며 임피던스가 전체 전원 공급 장치에 분포되어 있기 때문에 소음도 전원 공급 장치에 겹친다.

그런 다음 전원 공급 장치의 임피던스를 최대한 줄여야 하므로 전용 전원 계층과 접지층이 있는 것이 좋습니다.고주파 회로 설계에서 전원 공급 장치는 계층적으로 설계되며 대부분의 경우 버스 형태보다 훨씬 좋기 때문에 루프는 항상 최소 임피던스 경로를 따를 수 있습니다.또한 전원 기판은 고주파 PCB에서 생성되고 수신되는 모든 신호에 대한 신호 회로를 제공하여 신호 회로를 최소화하고 노이즈를 줄여야 하는데, 저주파 회로 설계자는 이를 간과하는 경우가 많습니다.

보드의 구멍에 주의하십시오. 구멍은 반드시 전원 레이어의 개구에 식각되어 구멍이 뚫릴 공간을 남겨야 합니다.전력층이 너무 크면 신호 루프가 영향을 받아 신호가 우회해야 하고 루프 면적이 증가하고 소음도 증가할 것이다.또한 일부 신호선이 개구 근처에 집중되어 루프를 공유하면 공용 임피던스가 인터럽트를 일으킬 수 있습니다.

케이블은 충분한 접지를 필요로 한다: 각 신호는 자신의 전용 신호 루프가 필요하며, 신호와 루프의 루프 면적은 가능한 한 작아야 한다. 즉 신호가 루프와 평행해야 한다.

아날로그와 디지털 전원 공급 장치는 분리해야 합니다. 고주파 장치는 일반적으로 디지털 소음에 민감하므로 전원 공급 장치 입구에서 분리하여 연결해야 합니다.신호가 아날로그와 숫자를 동시에 교차하면 신호가 교차할 수 있습니다.루프를 배치하여 루프의 면적을 줄입니다.

전력선 결합: AC 또는 직류 전력선이 전자기 간섭을 받으면 전력선은 간섭을 다른 장치로 전송합니다.PCB 설계에는 간섭을 제거하는 몇 가지 방법이 있습니다. 두 가지 간섭의 크기는 모두 부하 임피던스가 증가함에 따라 증가하기 때문에 간섭으로 인한 간섭에 민감한 신호선은 정확하게 전송되어야 합니다.

가능한 한 신호선 사이의 거리를 증가시킴으로써 용량 간섭을 효과적으로 줄일 수 있다.접지 평면 관리와 케이블 연결 사이의 공간 (예: 유원 신호선과 지선을 분리하고, 특히 상태 점프와 접지 거리가 더 증가하는 신호선 사이) 을 수행하고, 지시선 감지를 설정하여 줄입니다.

인접한 신호선 사이에 접지선을 삽입하는 것도 접지 평면에 진입하기 위해 1/4파장마다 전기용량 교란을 효과적으로 줄일 수 있다.

감지 간섭의 경우 루프 면적을 최소화하고 제거해야 합니다.신호가 루프를 공유하지 않도록 합니다.신호 무결성에 주목: 설계자는 용접 과정에서 단접을 실현하여 신호 무결성 문제를 해결해야 한다.

이 방법을 사용하는 설계자는 좋은 신호 무결성을 위해 구리 포일의 마이크로 밴드 길이를 차단하는 데 집중할 수 있습니다.설계자는 통신 구조에서 집약적 커넥터를 사용하는 시스템의 경우 단일 PCB 설계를 사용하여 끝을 연결할 수 있습니다.

속도가 높아짐에 따라 EMI는 점점 더 심각해지고 상호 연결된 부분의 전자기 간섭과 같은 여러 가지 측면에서 나타납니다.고속 장치는 특히 민감하기 때문에 고주파 PCB 오류 신호를 수신합니다.저속 장치는 이러한 오류 신호를 무시합니다.

PCB 설계에서 전자기 간섭을 제거하는 몇 가지 방법이 있습니다.

루프 감소: 각 루프는 안테나와 동일하므로 루프 수, 루프 면적 및 루프 안테나 효과를 최소화해야 합니다.신호가 두 점 모두에 루프가 하나만 있는지 확인하고 인위적인 루프를 피하고 가능한 한 전원 평면을 사용하십시오.

필터: 전원 코드와 신호선에서 필터를 사용하여 EMI를 줄일 수 있습니다.디커플링 콘덴서, EMI 필터 및 자기 컴포넌트의 세 가지 방법이 있습니다.EMI 필터는 그림과 같습니다. 문제의 길이와 차단에 관한 많은 기사 때문에 고주파 장치의 속도를 가능한 한 낮추는 방법에 대해서는 구체적으로 설명하지 않겠습니다.PCB 보드의 개전 상수를 늘리면 보드 근처 전송선의 고주파 PCB가 외부로 방사되는 것을 방지할 수 있다.

PCB 보드의 두께를 늘리고 마이크로밴드 선의 두께를 최소화하면 전자기 선의 오버플로우를 방지하고 방사선을 방지할 수 있습니다.토론에서 우리는 고주파 PCB의 설계에서 다음과 같은 원칙을 따라야 한다는 결론을 내릴 수 있다: 전원과 접지의 통일과 안정.세밀한 경로설정과 올바른 끝 연결을 통해 반사를 제거할 수 있습니다.배선과 적당한 단접을 자세히 고려하면 용량과 전감의 교란을 줄일 수 있다.고주파 PCB의 요구를 만족시키기 위해서는 소음을 억제해야 한다.