Teknologi Microwave - Rancangan wayar tanah papan PCB

Dalam peralatan elektronik, grounding adalah kaedah penting untuk mengawal gangguan. Jika pendaratan dan perisai boleh digabung dan digunakan dengan betul, kebanyakan masalah gangguan boleh diselesaikan. Struktur tanah peralatan elektronik meliputi sekitar tanah sistem, tanah chassis (tanah perisai), tanah digital (tanah logik), dan tanah analog.

Dalam desain wayar tanah papan PCB, teknologi grounding dilaksanakan untuk PCB berbilang lapisan dan PCB satu lapisan. Tujuan teknologi mendarat adalah untuk mengurangi pengendalian tanah, dan dengan itu mengurangi potensi loop tanah dari sirkuit kembali kepada bekalan kuasa.

(1) Pilih dengan betul pendaratan satu-titik dan pendaratan berbilang-titik Dalam sirkuit frekuensi rendah, frekuensi kerja isyarat adalah kurang dari 1MHz, kawatannya dan induktansi antara peranti mempunyai sedikit pengaruh, dan arus berkeliaran yang terbentuk oleh sirkuit pendaratan mempunyai pengaruh yang lebih besar pada gangguan, jadi pendaratan satu titik patut diadopsi. Apabila frekuensi operasi isyarat lebih besar daripada 10MHz, impedance wayar tanah menjadi sangat besar. Pada masa ini, impedance wayar tanah patut dikurangkan sebanyak yang mungkin, dan titik berbilang terdekat patut digunakan untuk mendarat. Apabila frekuensi operasi adalah 1~10MHz, jika pendaratan satu titik digunakan, panjang wayar tanah tidak patut melebihi 1/20 panjang gelombang, jika tidak kaedah pendaratan berbilang titik patut digunakan. Sirkuit frekuensi tinggi seharusnya ditanda di beberapa titik dalam siri, wayar tanah seharusnya pendek dan tebal, dan foil tembaga tanah kawasan besar seperti grid seharusnya diatur sekitar komponen frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin.

(2) Mempisahkan litar digital dari litar analogThere are both high-speed logic circuits and linear circuits on the circuit board. Mereka sepatutnya dipisahkan sebanyak mungkin, dan wayar tanah kedua-dua tidak sepatutnya dicampur, dan mereka sepatutnya disambung ke wayar tanah terminal bekalan kuasa. Cuba meningkatkan kawasan dasar sirkuit linear sebanyak mungkin.

(3) Lebihkan wayar tanah sebanyak mungkin Jika wayar tanah sangat tipis, potensi tanah akan berubah dengan perubahan semasa, menyebabkan aras isyarat masa peranti elektronik tidak stabil dan prestasi anti bunyi akan teruk. Oleh itu, wayar tanah seharusnya sebanyak yang mungkin sehingga ia boleh melewati tiga kali aliran yang dibenarkan papan sirkuit cetak. Jika boleh, lebar wayar tanah sepatutnya lebih besar dari 3mm.

(4) Bentuk wayar tanah ke dalam loop tertutup Apabila merancang sistem wayar tanah papan sirkuit cetak yang terdiri hanya dari sirkuit digital, membuat wayar tanah ke dalam loop tertutup boleh meningkatkan kemampuan anti-bunyi secara signifikan. Alasan ialah bahawa terdapat banyak komponen sirkuit terintegrasi pada papan sirkuit cetak, terutama apabila terdapat komponen yang mengkonsumsi lebih kuasa, disebabkan keterbatasan tebal wayar tanah, perbezaan potensi besar akan dijana pada persimpangan tanah, yang akan menyebabkan kemampuan anti-bunyi menurun, Jika struktur grounding dibentuk dalam loop, Perbezaan potensi akan dikurangi dan kemampuan anti bunyi peralatan elektronik akan diperbaiki.

(5) Apabila menerima desain papan sirkuit berbilang lapisan, salah satu lapisan boleh digunakan sebagai "semua lapisan tanah", yang boleh mengurangi pengendalian pendaratan dan pada masa yang sama bermain peran perisai. Kami sering meletakkan wayar tanah lebar di sekitar papan cetak, yang juga bermain peran yang sama.

(6) Kabel tanah PCBIn lapisan tunggal PCB lapisan tunggal (sisi tunggal), lebar wayar tanah sepatutnya sebanyak mungkin, dan sepatutnya sekurang-kurangnya 1,5 mm (60 mil). Kerana wayar bintang tidak boleh dilaksanakan pada PCB lapisan tunggal, perubahan dalam pelompat dan lebar wayar tanah patut disimpan ke minimum, jika tidak ia akan menyebabkan perubahan dalam impedance baris dan induktan.

(7) Kabel tanah PCBIn lapisan ganda (dua-sisi) PCB, kawal grid tanah/matriks titik adalah lebih suka untuk sirkuit digital. Kaedah kabel ini boleh mengurangi pengendalian tanah, gelung tanah, dan gelung isyarat. Seperti dalam PCB lapisan tunggal, lebar garis tanah dan kuasa sepatutnya sekurang-kurangnya 1.5 mm.

Bentangan lain adalah untuk meletakkan pesawat tanah di satu sisi dan garis isyarat dan kuasa di sisi lain. Dalam perjanjian ini, gelung tanah dan impedance akan dikurangkan lebih lanjut. Pada masa ini, kondensator pemisahan boleh ditempatkan sebanyak mungkin antara garis bekalan kuasa IC dan pesawat tanah.

(8) Kapsitasi PCB Dalam papan berbilang lapisan, kapasitasi PCB dijana oleh lapisan pengisihan tipis yang memisahkan pesawat kuasa dan tanah. Pada papan lapisan tunggal, pengaturan selari garis kuasa dan garis tanah juga akan mempunyai kesan kapasitif ini. Salah satu keuntungan kondensator PCB ialah ia mempunyai balas frekuensi yang sangat tinggi dan inductans seri rendah yang disebarkan secara bersamaan di seluruh permukaan atau seluruh garis. Ia sama dengan kondensator pemisahan yang disebarkan secara serentak di seluruh papan. Tiada komponen diskret tunggal mempunyai ciri ini.

(9) Sirkuit kelajuan tinggi dan sirkuit kelajuan rendah

Sirkuit kelajuan tinggi dan komponen patut ditempatkan lebih dekat dengan pesawat tanah, dan sirkuit kelajuan rendah dan komponen patut ditempatkan lebih dekat dengan pesawat kuasa.

(10) Penisi tembaga tanah Dalam beberapa sirkuit analog, kawasan papan sirkuit yang tidak digunakan ditutup oleh pesawat tanah besar untuk menyediakan perisai dan meningkatkan kemampuan pemisahan. Tetapi jika kawasan tembaga ini ditangguh (misalnya, ia tidak tersambung ke tanah), maka ia mungkin bertindak sebagai antena dan akan menyebabkan masalah kesesuaian elektromagnetik.

(11) Pesawat tanah dan pesawat kuasa dalam PCBIn berbilang lapisan PCB berbilang lapisan, disarankan untuk meletakkan pesawat kuasa dan pesawat tanah sebanyak mungkin kepada lapisan sebelah untuk menghasilkan kapasitas PCB besar di seluruh papan. Isyarat kritik paling cepat sepatutnya dekat dengan satu sisi pesawat tanah, dan isyarat bukan kritik sepatutnya ditempatkan dekat dengan pesawat kuasa.

(12) Keperlukan kuasa Apabila litar memerlukan lebih dari satu bekalan kuasa, gunakan grounding untuk memisahkan setiap bekalan kuasa. Tetapi ia adalah mustahil untuk mendarat beberapa titik dalam PCB lapisan tunggal. Satu penyelesaian adalah untuk memisahkan tali kuasa dan wayar tanah dari satu bekalan kuasa dari tali kuasa dan wayar tanah lain, yang juga membantu untuk menghindari sambungan bunyi antara bekalan kuasa.