Rancangan Elektronik - Nota untuk jurutera dalam proses desain PCB

Masalah EMC: pertimbangan jurutera PCB dan tip grounding

Segmentasi dan transmisi pendaratan: pendaratan adalah salah satu cara penting untuk menekan gangguan elektromagnetik dan meningkatkan prestasi EMC peralatan elektronik.

Pemasangan yang tepat tidak hanya boleh meningkatkan kemampuan produk untuk menekan gangguan elektromagnetik, tetapi juga mengurangkan radiasi EMI luaran produk.

Maknanya grounding: grounding peralatan elektronik biasanya mempunyai dua maknanya: satu ialah grounding (keselamatan), dan yang lain ialah "rujukan sistem" (grounding isyarat). Mendarat merujuk kepada pembangunan laluan konduktif resisten rendah antara sistem dan permukaan rujukan potensi.

"Berhubung dengan bumi" berdasarkan potensi bumi, dan bumi pada potensi sifar. Shell logam peranti elektronik, titik rujukan sirkuit dan bumi.

Sambungan pesawat tanah ke tanah biasanya memerlukan pertimbangan faktor berikut:

A, meningkatkan kestabilan operasi sistem sirkuit peralatan;

B, pelepasan elektrostatik;

C, untuk menyediakan keselamatan untuk pegawai.

Tujuan mendarat:

A, pertimbangan keselamatan, iaitu, pendaratan perlindungan;

B, menyediakan titik rujukan 0 berpotensi yang stabil untuk tekanan isyarat (isyarat atau sistem);

C, perisai telah ditetapkan.

Kaedah pendaratan asas: Terdapat tiga kaedah pendaratan asas untuk peralatan elektronik: pendaratan satu titik, pendaratan berbilang titik, dan tanah mengapung.

Nota enjin PCB:

Pemasangan titik tunggal:

Pendaratan titik tunggal adalah seluruh sistem, di mana hanya satu titik fizik ditakrif sebagai titik rujukan tanah, dan titik lain yang perlu ditakrif tersambung ke titik ini. Pendaratan titik tunggal sesuai untuk sirkuit frekuensi rendah (kurang dari 1MHZ). Jika frekuensi operasi sistem sangat tinggi, dan panjang gelombang operasi sama dengan panjang pemimpin pendaratan sistem, kaedah pendaratan titik tunggal mempunyai masalah.

Apabila panjang garis tempatan dekat dengan panjang gelombang 1/4, ia seperti garis penghantaran sirkuit pendek terminal, arus dan tekanan garis tanah dihantar dalam gelombang berdiri, dan garis tanah menjadi antena radiasi daripada bermain peran "ground". Untuk mengurangi kekurangan tanah dan menghindari radiasi, panjang wayar tanah sepatutnya kurang dari 1/20 panjang gelombang. Dalam pemprosesan sirkuit kuasa, pendaratan titik tunggal biasanya boleh dianggap.

Untuk sejumlah besar sirkuit digital yang digunakan dalam papan PCB, umumnya tidak disarankan untuk menggunakan mod pendaratan titik tunggal disebabkan harmonik tertib tinggi yang kaya.

Pendaratan berbilang-titik:

Pendaratan berbilang-titik bermakna setiap lokasi sambungan dalam peranti secara langsung tersambung ke pesawat tanah yang paling dekat dengannya, jadi panjang pemimpin tanah adalah yang paling pendek. Sirkuit pendaratan berbilang-titik mempunyai struktur sederhana, yang boleh mengurangi secara signifikan fenomena gelombang berdiri frekuensi tinggi pada garis pendaratan, dan sesuai untuk frekuensi operasi tinggi (> 10MHZ) kadar. Namun, pendaratan berbilang-titik mungkin menyebabkan banyak gelung tanah membentuk di dalam peranti, dengan itu mengurangkan kemampuan peranti untuk melawan medan elektromagnetik luaran. Dalam kes pendaratan berbilang-titik, kita perlu memperhatikan masalah loop tanah, terutama apabila modul dan peranti berbeza ditetapkan antara rangkaian.

Interferensi elektromagnetik disebabkan oleh litar mendarat: Kabel tanah ideal seharusnya entiti fizik dengan potensi sifar dan impedance sifar. Namun, wayar tanah sebenarnya sendiri mempunyai komponen perlahan dan komponen reaksi, dan apabila ada arus melalui wayar tanah, titik tegangan akan dijana.

Apabila medan elektromagnetik disambungkan dengan sirkuit, wayar tanah akan membentuk loop dengan wayar lain (isyarat, wayar kuasa, dll.), kuasa elektromotif disebabkan disebabkan dalam loop tanah dan loop tanah disambung dengan muatan, dengan itu mencipta ancaman potensi EMI.

Tanah Terapung:

Mengapung merujuk kepada kaedah pendaratan di mana sistem tanah peralatan ini disisolasi secara elektrik dari tanah.

Kerana kelemahan tanah yang mengapung sendiri, ia tidak sesuai untuk sistem skala besar umum, dan kaedah pendaratannya jarang digunakan.

Prinsip pemilihan umum mod grounding: Untuk peranti atau sistem tertentu, apabila panjang garis transmisi adalah l>, frekuensi tertinggi kepentingan (panjang gelombang yang sepadan) dianggap sebagai sirkuit frekuensi tinggi, dan sebaliknya, ia dianggap sebagai sirkuit frekuensi rendah.

Menurut pengalaman rancangan PCB, lebih baik menggunakan pendaratan titik tunggal untuk litar yang lebih rendah dari 1MHZ, dan untuk lebih tinggi dari 10MHZ, pendaratan titik berbilang adalah baik.

Untuk frekuensi di antara, selama panjang garis penghantaran maksimum L kurang dari /20, pendaratan titik tunggal boleh digunakan untuk menghindari sambungan impedance umum.