PCB 기술 - 전자 장치의 전자기 간섭원 억제

전자기 간섭은 각종 전자 전기 설비에 광범위하게 존재하며, 각종 전자 전기 설비는 작업할 때 많든 적든 전자파를 방출하여 전체 설비의 정상적인 운행에 간섭을 초래한다.전자 제품의 설계에서 전자 호환성을 충분히 고려하지 않았기 때문에 일부 전기 전자 제품은 불합격이다.그러므로 필자는 주의해야 할 문제들을 총화하였다.

접지 연결

아날로그 회로 및 디지털 회로에는 독립적인 전원 및 접지 경로가 있습니다.회로의 두 부분의 전원 코드와 지선을 넓히거나 별도의 전원 레이어와 접지층을 사용하여 전원 및 접지 회로의 임피던스를 낮추고 전원 회로와 접지 회로의 가능한 간섭 전압을 낮추십시오.

개별적으로 작동하는 PCB의 아날로그 접지와 디지털 접지는 시스템 접지 근처의 단일 지점에 연결할 수 있습니다.전원 전압이 같으면 아날로그 회로와 디지털 회로의 전원은 단일 점의 전원 입구에 연결됩니다.전원 공급 장치의 전압이 일치하지 않으면 두 전원 공급 장치가 더 가깝습니다.-1ï½ 2 Isla f 콘덴서를 배치하여 두 전원 공급 장치 사이의 신호가 전류로 되돌아가는 경로를 제공합니다.

이상적인 접지선은 제로 임피던스, 제로 전세의 물리적 실체이다.그것은 신호의 참고점일 뿐만 아니라 전류가 흐를 때 전압이 내려가지 않는다.실제 전기 전자 설비에서 이런 이상적인 지선은 존재하지 않으며, 전류가 지선을 통과할 때 불가피하게 전압이 떨어질 수 있다.이에 근거하여 지선에서의 교란의 형성기리는 다음과 같은 두가지로 귀결될수 있다.첫째, 저임피던스와 송전 임피던스를 낮춥니다.둘째, 접지 방식을 정확하게 선택하여 접지 회로를 차단한다.접지 방식에 따라 부접지, 단점접지, 다점접지와 혼합접지로 나뉜다.민감한 회선의 간섭이 주로 외부 공간이나 시스템 케이스에서 온다면 부지를 사용하여 이 문제를 해결할 수 있다.그러나 부유식 지상 설비는 정전기 축적을 일으키기 쉽다.전하가 일정 수준에 도달하면 정전기 방전이 발생하기 때문에 부지는 일반 전자 설비에 적합하지 않다.

PCB 구성 요소 레이아웃 요구 사항

회로 구성 요소 및 신호 경로의 레이아웃은 불필요한 신호의 상호 결합을 최소화해야 합니다.

(1) 저전평전자신호통로는 고전평신호통로와 려과되지 않은 전원선에 접근하지 말아야 하며 순간적인 과정을 산생할수 있는 회로를 포함해야 한다.

(2) 높음, 중간, 저속 논리 회로는 PCB에서 서로 다른 영역을 사용한다.

(3) 회로를 배치할 때 신호선의 길이를 최소화해야 한다.

(4) 인접한 보드 사이, 동일한 보드의 인접한 레이어 사이, 동일한 레이어의 인접한 경로설정 사이에 평행 신호선이 너무 길지 않도록 합니다.

(5) 전자기 간섭(EMI) 필터는 가능한 한 EMI 소스에 가깝고 동일한 회로 기판에 배치해야합니다.

(6) DC/DC 컨버터, 스위치 컴포넌트 및 정류기는 컨덕터의 길이를 최소화하기 위해 가능한 한 변압기에 접근해야 합니다.

(7) 전압 조절 부품과 필터 콘덴서를 가능한 한 정류 다이오드에 가깝게 한다.

(8) 인쇄회로기판은 주파수와 전류스위치의 특성에 따라 구분하며 소음성분과 비소음성분은 더욱 멀리 떨어져야 한다.

(9) 소음에 민감한 접선은 고전류, 고속 스위치 회선과 병렬해서는 안 된다.

다층판 설계

다층판 설계에서 전원 평면은 접지 평면에 가깝고 접지 평면 아래에 배치해야 한다.이렇게 하면 두 금속판 사이의 커패시터는 전원의 부드러운 커패시터로 사용할 수 있으며 접지 평면도 전원 평면에 분포된 복사 전류를 차단합니다.자기통 제거를 위해 배선층은 전체 금속 평면 부근에 배치해야 한다. 중간층의 인쇄선은 평면 전도를 형성하고 표면은 미대선을 형성한다.양자의 전송 특성이 다르다.시계 회로와 고주파 회로는 간섭과 복사의 주요 원천이다.그들은 반드시 분리하여 배치해야 하며 민감한 회로를 멀리해야 한다.일정한 전압을 가진 모든 인쇄회로기판은 공간에 전자에너지를 복사한다.이러한 영향을 줄이기 위해 인쇄판의 물리적 크기는 가장 가까운 접 바닥의 물리적 크기보다 20H 작아야하며 그 중 H는 두 인쇄판의 표면입니다.간격.일반적인 일반적인 인쇄판 크기에 따라 20H는 일반적으로 약 3mm,

두 인쇄선 사이의 거리가 상대적으로 작기 때문에 발생하는 전자기 교란을 피하기 위해서, 모든 선 간격은 인쇄선 너비의 최소 2배, 즉 2W 이상이어야 하며, 그 중 w는 인쇄선 너비이다.

디커플링 콘덴서 설정

좋은 고주파 디커플링 콘덴서는 최대 1GHZ의 고주파 분량을 제거할 수 있다.세라믹 칩 콘덴서나 다층 세라믹 콘덴서는 더 좋은 고주파 특성을 가지고 있다.인쇄 회로 기판을 설계할 때는 각 집적 회로의 전원과 접지 사이에 디커플링 콘덴서를 추가해야 합니다.디커플링 콘덴서에는 두 가지 기능이 있다: 한편으로, 그것은 집적 회로의 에너지 저장 콘덴서로, 집적 회로가 열리고 닫히는 순간에 충전과 방전 에너지를 제공하고 흡수한다;다른 한편으로, 그것은 장치의 고주파 소음을 우회했다.

회로 간의 전자기 결합 억제

간섭원과 민감한 회로의 루프 면적을 줄입니다.가장 좋은 방법은 이중 교수선과 차폐선을 사용하여 신호선과 지선 (또는 캐리어 회로) 을 교합하여 신호와 지선 (또는 부하 회로) 사이의 거리를 가장 짧게 하는 것입니다.회선 사이의 거리를 증가시켜 교란원과 감응 회선 사이의 상호 감각을 가능한 한 작게 한다;가능하면 간섭원선과 감응선이 직각 (또는 직각에 가까운) 으로 경로설정되어 선 사이의 두 결합을 크게 줄일 수 있습니다.

소음 및 전자기 간섭을 줄이는 다른 방법

(1) 클럭 영역을 접지선으로 둘러싸고, 클럭 선을 최대한 짧게 만듭니다.

(2) 계전기 등에 어떤 형태의 댐핑을 제공하려고 시도한다.

(3) 시스템 요구 사항에 맞는 최소 주파수 클럭을 사용합니다.

(4) 클럭 구성기는 클럭을 사용하는 장치에 최대한 가깝습니다.석영 결정 발진기의 외피 접지.

(5) I/O 구동 회로는 가능한 한 인쇄판의 가장자리에 가까이 가서 인쇄판을 빨리 떠나게 해야 한다.인쇄판에 들어오는 신호는 필터링되고 노이즈 영역으로부터의 신호도 필터링되어야 합니다.이와 동시에 일련의 단말기저항기를 사용하여 신호반사를 줄여야 한다.

(6) 사용하지 않는 격자선 회로의 입력 단자는 부동 상태를 유지해서는 안 됩니다.사용되지 않는 연산 증폭기의 양극 입력단은 접지해야 하고, 음극 입력단은 출력에 연결되어야 한다.

(7) 인쇄판은 90도 접선이 아닌 45도 접선을 사용하여 고주파 신호의 외부 송신과 결합을 줄여야 한다.

(8) 클럭, 버스 및 칩 선택 신호는 I/O 및 커넥터에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.

(9) 아날로그 전압 입력선과 참조 전압 단자는 가능한 한 디지털 회로 신호선, 특히 시계에서 멀어져야 한다.

A/D 장치의 경우 디지털 부분과 아날로그 부분은 통일될지언정 교차하기를 원하지 않는다.

(10) 쿼츠 결정 아래와 노이즈 민감 장치 아래에 케이블을 연결하지 마십시오.

결론

PCB 설계에서는 다양한 간섭의 영향을 고려할 필요가 있습니다.완전한 설계는 전자기 간섭을 효과적으로 시뮬레이션하고 제품 설계 주기를 단축하며 시스템의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있다.