정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
인쇄회로기판 도면 방해 방지 설계 원칙
1. 지선 배치:
1） 。디지털 접지와 아날로그 접지가 분리되다.
2） 。접지선은 인쇄판에 허용된 전류의 3배를 통과할 수 있도록 가능한 한 두꺼워야 하며, 일반적으로 2~3mm여야 한다.
3） 。접지선은 가능한 한 고리형을 형성하여 접지선의 전위차를 줄여야 한다.
2. 전원 코드 레이아웃:
1） 。전류의 크기에 따라 가능한 한 도선을 넓히다.
2） 。전원 코드와 지선의 방향은 데이터 전송 방향과 일치해야 합니다.
3） 。인쇄판의 전원 입력단은 10~100°F의 디커플링 콘덴서를 연결해야 한다.
3. 디커플링 콘덴서 구성:
1） 。디커플링 콘덴서의 지시선은 너무 길어서는 안 되며, 특히 고주파 바이패스 콘덴서에는 지시선이 있어서는 안 된다.
2） 。인쇄판의 전원 입력단에 10~100°F의 전해 콘덴서를 연결하면 100°F보다 클 수 있다면 더 좋다.
3） 。각 통합 칩의 Vcc와 GND 사이에 0.01~0.1°F의 세라믹 콘덴서를 연결합니다.공간이 허용되지 않으면 4~10개의 칩당 1~10°F 탄탈럼 콘덴서를 구성할 수 있습니다.
4） 。소음 저항력이 약하고 전류 변화가 큰 부품을 끄고 ROM과 RAM은 Vcc와 GND 사이에서 간접적으로 콘덴서를 제거해야 한다.
5） 。마이크로컨트롤러의 리셋 단자 "reset"에서 0.01°F 디커플링 콘덴서와 일치합니다.
4. 장치 구성:
1） 。클럭 발생기, 트랜지스터 발진기 및 CPU의 클럭 입력 포트는 가능한 한 다른 저주파 장치와 가깝고 멀리 떨어져 있어야 합니다.
2） 。작은 전류 회로와 큰 전류 회로를 가능한 한 논리 회로에서 멀리 떨어지게 합니다.
3） 。섀시에서 인쇄판의 위치와 방향은 열량이 많은 장치가 상단에 있는지 확인해야 합니다.
5. 전원 코드, AC 코드, 신호 코드 분리
전원 코드와 AC 케이블은 가능한 한 신호선과 다른 보드에 배치해야 합니다. 그렇지 않으면 신호선과 별도로 연결해야 합니다.
6. 기타 원칙:
1） 。경로설정할 때 주소선은 가능한 한 길거나 짧아야 합니다.
2） 。버스에 약 10K의 상단 당김 저항을 추가하면 방해에 강하다.
3） 。PCB 양쪽의 회선은 가능한 한 수직으로 배열하여 상호 간섭을 방지해야 한다.
4） 。디커플링 콘덴서의 크기는 일반적으로 C = 1/F이며 F는 데이터 전송 주파수입니다.
5） 。사용되지 않은 핀은 업텐딩 저항기 (약 10K) 를 통해 Vcc에 연결되거나 사용된 핀과 병렬됩니다.
6） 。발열 소자 (예: 고출력 저항기 등) 는 온도에 쉽게 영향을 받는 소자 (예: 전해 콘덴서 등) 의 사용을 피해야 한다.
7） 。전체 디코딩을 사용하면 행 디코딩보다 간섭 방지 성능이 뛰어납니다.
고출력 부품이 마이크로컨트롤러 디지털 소자 회로에 대한 간섭과 디지털 회로가 아날로그 회로에 대한 간섭을 억제하기 위해서는 디지털 및 아날로그가 공공 접지점에 연결되었을 때 고주파 압류 고리를 사용해야 한다.이것은 원통형 철산소 자성 재료의 일종이다.축 위로 구멍이 몇 개 있습니다.구멍을 통과하고 한두 바퀴를 감는 데 굵은 동선이 사용됩니다.이 부품은 저주파 신호의 제로 임피던스로 간주될 수 있습니다.고주파 신호에 대한 간섭은 감지기로 볼 수 있다.(센서의 직류 저항이 비교적 크기 때문에 센서는 고주파 압류권으로 사용할 수 없다.)
일반적으로 차폐 케이블은 인쇄 회로 기판 이외의 신호선을 연결할 때 사용됩니다.고주파 신호와 디지털 신호의 경우 차폐 케이블의 양쪽 끝을 접지합니다.저주파 아날로그 신호의 차폐 케이블의 한쪽 끝은 접지해야 한다.
소음 및 간섭에 매우 민감한 회로 또는 특히 고주파 소음의 회로는 금속 덮개를 사용하여 차단해야합니다.철자기차폐는 500KHz 고주파 소음에 대한 차폐 효과가 뚜렷하지 않고 얇은 구리 차폐 효과가 좋다.나사를 사용하여 차폐를 고정할 때, 서로 다른 재료의 접촉으로 인한 전위차로 인한 부식에 주의해야 한다.
7. 디커플링 콘덴서 활용
집적회로 전원과 땅 사이의 디커플링 콘덴서는 두 가지 기능이 있다: 한편으로는 집적회로의 에너지 저장 콘덴서이고, 다른 한편으로는 옆길 부품의 고주파 소음이다.디지털 회로의 전형적인 디커플링 콘덴서 값은 0.1 ° F입니다. 이 콘덴서의 분산 센싱의 전형적인 값은 5 ° H입니다.0.1 ° F 디커플링 콘덴서는 5 ° H의 분산 감지를 가지고 있으며 병렬 공명 주파수는 약 7MHz입니다.즉, 10MHz 이하의 노이즈에는 더 나은 디커플링 효과가 있으며 40MHz 이상의 노이즈에는 거의 영향을 미치지 않습니다.
1°F와 10°F의 콘덴서, 병렬 공명 주파수가 20MHz 이상이어서 고주파 소음을 제거하는 효과가 더 좋다.
집적회로 10개당 약 10개의 F를 선택할 수 있는 충전 및 방전 콘덴서 또는 에너지 저장 콘덴서를 추가해야 합니다.가장 좋은 것은 전해축전기를 사용하지 않는 것이다.전해 콘덴서는 두 겹의 박막으로 말아 올린 것이다.이런 돌돌 말린 구조는 고주파에서 전기 감각으로 나타난다.탄탈륨 용기 또는 폴리카보네이트 콘덴서를 사용합니다.
디커플링 콘덴서의 선택은 중요하지 않습니다. C=1/F, 즉 10MHz는 0.1 ° F, 100MHz는 0.01 ° F입니다.
용접할 때, 디커플링 콘덴서의 핀은 가능한 한 짧아야 한다.긴 핀은 디커플링 콘덴서 자체에 자체 공명을 일으킬 수 있습니다.예를 들어, 핀 길이가 6.3mm인 1000pF 세라믹 콘덴서의 자체 공명 주파수는 약 35MHz이며 핀 길이가 12.6mm인 경우 32MHz입니다.
8. 소음과 전자기 간섭을 줄인 경험
인쇄회로기판 간섭 방지 설계 원칙:
1） 。일련의 저항기를 사용하여 제어 회로의 위쪽 가장자리와 아래쪽 가장자리의 점프율을 낮출 수 있습니다.
2） 。가능한 한 시계 신호 회로 주위의 전위를 0에 가깝게 하고, 접지선으로 시계 구역을 감싸며, 시계선은 가능한 한 짧아야 한다.
3） 。입출력 라인에 수직인 클럭 라인은 입출력 라인에 평행하는 것보다 간섭이 적습니다.
4） 。I/O 구동 회로는 가능한 한 인쇄판의 가장자리에 가깝습니다.
5） 。사용하지 않는 격자선 회로의 출력 단자를 벗어나지 마십시오.사용되지 않는 연산 증폭기의 양극 입력단은 접지해야 하고, 음극 입력단은 출력에 연결되어야 한다.
6） 。90 ° 접선 대신 45 ° 접선을 사용하여 고주파 신호의 외부 송신 및 결합을 줄이도록 경로설정합니다.
7） 。부품의 핀은 가능한 한 짧아야 합니다.
8） 。쿼츠 결정이나 소음에 특히 민감한 부품에 케이블을 연결하지 마십시오.
9） 。약한 신호 회로와 저주파 회로의 접지선 주위에 전류 회로를 형성하지 마라.
10） 。필요한 경우 회로에 철산소 고주파 압류권을 추가하여 신호, 소음, 전원 및 접지를 분리합니다.
인쇄회로기판의 구멍이 뚫려 약 0.6pF의 용량이 발생한다.집적회로의 패키징 재료 자체는 2pF~10pF의 분포 용량을 생성한다;회로기판의 커넥터는 520섬 H의 분산 감지를 가지고 있습니다.2열 직렬 24핀 집적회로 콘센트는 H~18개의 H의 분산 감지 4개를 도입했다.
디지털 회로와 단편기의 방해 방지 설계
전자 시스템 설계에서 시행착오를 피하고 시간을 절약하기 위해서는 간섭 방지 요구 사항을 충분히 고려하고 충족하며 설계 완료 후 간섭 방지 보완 조치를 피해야 합니다.방해를 일으키는 기본적인 요인은 세 가지입니다.
1) 간섭 소스는 간섭이 발생하는 부품, 장치 또는 신호입니다.수학 언어로 다음과 같이 설명합니다: du/dt, di/dt가 큰 곳은 간섭원입니다.예를 들어, 번개, 릴레이, 트랜지스터, 모터, 고주파 시계 등은 모두 교란원이 될 수 있다.
2) 민감장비는 방해를 받기 쉬운 물체를 말한다.예: A/D, D/A 동글, 단편기, 디지털 IC, 약한 신호 증폭기 등.
3) 전파 경로는 간섭원이 중요한 장치로 전파되는 경로 또는 매체를 의미합니다.일반적인 간섭 전파 경로는 도선을 통한 전도와 공간에서의 복사이다.
간섭 방지 설계의 기본 원리는 간섭 소스를 억제하고 간섭 전파 경로를 차단하여 민감한 부품의 간섭 방지 성능을 향상시키는 것이다.(전염병 예방과 유사)
1.교란원 억제
간섭원을 억제하는 것은 간섭원의 du/dt와 di/dt를 가능한 한 줄이기 위한 것이다.이것은 간섭에 대한 설계에서 가장 좋은 고려사항이고 가장 중요한 원칙이며 흔히 적은 노력으로 큰 효과를 거둔다.간섭원을 낮추는 du/dt는 주로 간섭원의 양쪽에 콘덴서를 병렬하여 실현된다.간섭원을 줄이는 di/dt는 감전이나 저항을 간섭원 회로와 직렬로 연결하고 속류 다이오드를 추가함으로써 실현된다.
간섭 소스를 억제하는 일반적인 조치는 다음과 같습니다.
1) 케이블을 경로설정할 때 90도 접선을 피하여 고주파 소음의 발사를 줄여야 한다.
2) 계전기 코일에는 코일이 끊어질 때 발생하는 반EMF 간섭을 제거하기 위해 리플렉션 다이오드가 추가되었다.리플렉싱 다이오드 하나만 추가하면 계전기의 분리 시간이 지연됩니다.제너 다이오드를 추가하면 계전기는 단위 시간당 더 여러 번 운행할 수 있다.
3) 계전기 접점의 양쪽 끝에 불꽃 억제 회로를 병렬로 연결합니다 (일반적으로 RC 직렬 회로, 저항은 일반적으로 몇 개의 K에서 수십 K 사이, 콘덴서는 0.01uF). 전기 불꽃의 영향을 줄입니다.
4) 모터에 필터 회로를 추가하고 가능한 한 짧은 콘덴서와 인덕션에 주의하십시오.
5) 회로 기판의 각 IC는 0.01 ° F ½ 0.1 ° F 고주파 콘덴서와 병렬하여 IC가 전원에 미치는 영향을 줄여야 합니다.고주파 콘덴서의 접선에 주의하세요.연결은 전원 공급 장치 끝에 가깝고 가능한 한 짧아야 합니다.그렇지 않으면 콘덴서의 등가 직렬 저항이 증가하여 필터 효과에 영향을 줄 수 있습니다.
6) 트랜지스터의 양 끝은 RC 억제 회로와 병렬되어 트랜지스터에서 발생하는 소음을 감소시킵니다 (이 소음은 트랜지스터를 손상시킬 수 있습니다).간섭의 전파 경로에 따라 전도 간섭과 복사 간섭 두 종류로 나눌 수 있다.
전도 간섭이란 도선을 통해 민감한 설비로 전파되는 간섭을 말한다.고주파 간섭 소음과 유용 신호의 주파수 대역은 다르다.전선에 필터를 넣어 고주파 간섭 소음의 전파를 차단할 수도 있고, 때로는 분리 광 결합을 추가해 해결할 수도 있다. 전력 소음이 가장 유해하므로 특히 주의해서 처리해야 한다.방사선 교란이란 공간 방사선을 통해 민감한 설비로 전파되는 교란을 말한다.일반적인 솔루션은 간섭원과 민감한 장치 사이의 거리를 늘리고, 용지선으로 격리하며, 민감한 장치에 차단을 추가하는 것입니다.
2. 간섭 전파 경로를 차단하는 일반적인 조치는 다음과 같다.
1) 전원이 마이크로컨트롤러에 미치는 영향을 충분히 고려한다.전원 공급 장치가 잘 작동하면 전체 회로의 간섭 방지 문제가 절반 이상 해결됩니다.많은 단편기는 전원 소음에 매우 민감하다.전원 잡음의 단편기 간섭을 줄이기 위해서는 단편기의 전원에 필터 회로나 전압 조절기를 늘려야 한다.예를 들어, 자기 구슬과 콘덴서는 필터 회로를 형성하는 데 사용될 수 있습니다.물론 조건이 높지 않을 때는 자기구슬 대신 섬 저항기 100개를 사용할 수 있다.
2) 단일 시스템의 I/O 포트가 모터와 같은 노이즈 디바이스를 제어하는 데 사용되는 경우 I/O 포트와 노이즈 소스 사이에 격리를 추가해야 합니다 (정형 필터 회로 추가).모터와 같은 노이즈 장치를 제어하려면 I/O 포트와 노이즈 소스 사이에 격리를 추가합니다 (정형 필터 회로 추가).
(3) 결정 발진기의 연결에 주의한다.트랜지스터 발진기는 가능한 한 마이크로컨트롤러의 핀에 가깝고, 시계 영역은 지선으로 격리되며, 트랜지스터 발진기는 케이스를 접지하고 고정한다.이 조치는 많은 난제를 해결할 수 있다.
4) 강약 신호, 디지털 및 아날로그 신호와 같은 회로 기판을 합리적으로 구분합니다.가능한 한 간섭원 (예: 모터, 릴레이) 을 민감한 부품 (예: 단편기) 에서 멀리하도록 한다.
(5) 용지선은 디지털 영역과 아날로그 영역을 분리하고, 디지털 접지와 아날로그 접지를 분리하며, 마지막으로 한 점에서 전원 접지에 연결한다.A/D 및 D/A 칩의 경로설정도 이 원리를 기반으로 합니다.제조업체는 A/D 및 D/A 칩 핀 배열을 할당할 때 이 요구 사항을 고려했습니다.
(6) 단편기와 고출력 부품의 지선은 각각 접지하여 상호 간섭을 줄여야 한다.고출력 장치를 가능한 한 회로 기판의 가장자리에 놓아라.
(7) MCU I/O 포트, 전원 코드, 보드 연결 코드 등 핵심 위치에 마그네틱 구슬, 자기 고리, 전원 필터, 차폐 등 방해 방지 소자를 사용하면 회로의 방해 방지 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
3. 민감한 부품의 간섭 방지 성능 향상
민감 부품의 간섭 방지 성능 향상은 민감 부품의 측면 간섭 소음 픽업을 최소화하고 이상 상황에서 가능한 한 빨리 복구하는 방법을 말한다.
민감한 부품의 간섭 방지 성능을 향상시키는 일반적인 조치는 다음과 같습니다.
(1) 경로설정 시 루프 면적을 최소화하여 감지 소음을 줄입니다.
(2) 케이블을 연결할 때 전원 코드와 지선은 가능한 두꺼워야 합니다.압력을 낮추는 것 외에 더 중요한 것은 결합 소음을 낮추는 것이다.
(3) 단일 시스템의 유휴 I/O 포트에 대해 부동하거나 접지하거나 전원을 연결하지 마십시오.시스템 논리를 변경하지 않고 다른 IC의 유휴 단자 접지 또는 전원에 연결합니다.
(4) IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045 등 단편기 전원 모니터링과 문지기 회로를 사용하여 전체 회로의 교란 방지 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
(5) 속도가 요구를 만족시킬 수 있다는 전제하에 단편기의 결정 발진기를 최소화하고 저속 디지털 회로를 선택한다.
(6) IC 부품은 가능한 한 회로 기판에 직접 용접해야하며 IC 콘센트는 적게 사용해야합니다.
경험 총화
소프트웨어 측면:
1. 사용하지 않는 모든 코드 공간을 "0" 으로 지우는 데 사용합니다. 이것은 NOP에 해당하기 때문에 프로그램이 실행될 때 반환할 수 있습니다.
2. 점프 명령 전에 여러 NOP를 1과 동일하게 추가합니다.
3.하드웨어 문지기가 없을 때, 소프트웨어로 문지기를 시뮬레이션하여 프로그램의 운행을 감시할 수 있다;
4. 외부 장치 파라미터의 조정이나 설정을 처리할 때 외부 장치가 방해로 인해 오류가 발생하는 것을 방지하기 위해 정기적으로 파라미터를 다시 발송하여 가능한 한 빨리 외부 장치를 복구할 수 있다.
5.통신 방해 방지, 데이터 검사 비트 증가, 2 선택 3 또는 3 선택 5 정책을 채택 할 수 있습니다.
6. I^2C, 3선제 등 통신선이 있을 때 실천에서 우리는 일반적으로 데이터선, CL K선, INH선을 고전평비로 설정하면 저전평으로 설정하는것이 더욱 좋은 교란방지효과를 가진다는것을 발견하였다.
하드웨어 측면:
1. 지선과 전원 케이블의 연결
2.회선 분리;
3. 디지털 지면과 모듈식 지면의 분리;
4. 각 디지털 부품은 접지와 전원 공급 장치 사이에 104개의 콘덴서가 필요합니다.
5. I/O 포트의 직렬 교란을 방지하기 위해 I/O 포트는 다이오드 격리, 그리드 회로 격리, 광전 결합기 격리, 전자기 격리 등의 방식으로 격리할 수 있다;6.계전기가 있는 응용 중, 특히 큰 전류의 응용에서 계전기 접점 불꽃이 회로에 대한 간섭을 방지하기 위하여 계전기 코일 사이에 104와 다이오드를 결합할 수 있고, 접점과 상시 시작 사이에 간접 472 콘덴서를 결합할 수 있어 효과가 좋다!
7.물론 다층판의 교란저항성은 단판보다 좋을것이지만 원가는 몇배 높다.
8. 방해에 강한 장치를 선택하는 것이 다른 어떤 방법보다 효과적이다.나는 이것이 가장 중요한 점이라고 생각한다.왜냐하면 부품의 고유한 결함은 외부의 방법으로 보충하기 어렵지만, 왕왕 교란 방지 능력이 강한 것이 더 비싸고, 교란 방지 능력이 떨어지는 것이 더 싸기 때문에, 마치 타이완의 둥둥이 싸지만 성능이 크게 떨어지는 것과 같다!이것은 주로 너의 신청에 달려 있다.
인쇄회로기판(PCB)은 전자제품의 회로 소자와 부품을 지탱하는 것이다.회로 컴포넌트와 장비 간의 전기 연결을 제공합니다.전기 기술이 빠르게 발전함에 따라 PGB의 밀도는 점점 높아지고 있습니다.PCB 설계의 품질은 방해에 강한 영향을 미칩니다.따라서 PCB 설계에서PCB 설계의 일반적인 원칙을 준수하고 간섭 방지 설계의 요구 사항을 충족해야 합니다.
