Teknik PCB - 7 tip untuk menghindari masalah elektromagnetik PCB

Tip 1:

Cara penting untuk mengurangi EMI adalah untuk merancang pesawat tanah PCB. Langkah pertama adalah untuk membuat kawasan pendaratan sebanyak yang mungkin dalam kawasan total papan sirkuit PCB, sehingga emisi, saling bercakap dan bunyi boleh dikurangkan. Perhatian istimewa mesti diambil bila menyambung setiap komponen ke titik tanah atau pesawat tanah. Jika ini tidak dilakukan, kesan neutralisasi pesawat tanah yang boleh dipercayai tidak akan digunakan sepenuhnya.

Rancangan PCB yang sangat kompleks mempunyai beberapa tekanan stabil. Idealnya, setiap tenaga rujukan mempunyai pesawat tanah yang sepadan. Namun, jika lapisan tanah terlalu banyak, ia akan meningkatkan biaya penghasilan PCB dan membuat harganya terlalu tinggi. Kompromi adalah untuk menggunakan pesawat tanah dalam tiga hingga lima kedudukan yang berbeza, dan setiap pesawat tanah boleh mengandungi beberapa bahagian tanah. Ini tidak hanya mengawal biaya penghasilan papan sirkuit, tetapi juga mengurangi EMI dan EMC.

Masa untuk isyarat untuk kembali ke tanah juga sangat penting. Masa untuk isyarat ke dan dari sumber isyarat mesti sama, jika tidak ia akan menghasilkan fenomena seperti antena, menjadikan tenaga radiasi sebahagian dari EMI. Sama seperti, jejak yang menghantar semasa ke/dari sumber isyarat sepatutnya pendek yang mungkin. Jika panjang laluan sumber dan laluan kembali tidak sama, lompatan tanah akan berlaku, yang juga akan menghasilkan EMI.

Tip 2:

Kerana perbezaan dalam EMI, peraturan desain EMC yang baik adalah untuk memisahkan sirkuit analog dan digital. Pengamperasi sirkuit analog lebih tinggi atau arus lebih tinggi, jadi ia sepatutnya jauh dari kawat kelajuan tinggi atau penggantian isyarat. Jika boleh, isyarat tanah perlu digunakan untuk melindungi mereka. Pada PCB berbilang lapisan, jejak analog patut dijalurkan pada satu pesawat tanah, dan tukar jejak atau jejak kelajuan tinggi patut berada pada pesawat tanah lain. Oleh itu, isyarat karakteristik berbeza terpisah.

Dalam rancangan sirkuit digital, rancangan PCB dan jurutera rancangan akan memberi perhatian khusus kepada isyarat kelajuan tinggi dan jam. Pada kelajuan tinggi, isyarat dan jam sepatutnya pendek yang mungkin dan bersebelahan dengan pesawat tanah, kerana seperti yang disebut sebelumnya, pesawat tanah boleh terus bercakap salib, bunyi, dan radiasi dalam julat yang boleh dikawal.

Isyarat digital juga sepatutnya jauh dari pesawat kuasa. Jika jarak sangat dekat, ia akan menghasilkan bunyi atau induksi, dengan itu melemahkan isyarat.

Tip 3:

Kawalan ini sangat penting untuk memastikan aliran normal semasa. Jika semasa datang dari oscilator atau peranti yang sama lain, ia adalah khusus penting untuk menjaga semasa terpisah dari pesawat tanah, atau tidak membiarkan semasa berjalan selari dengan jejak lain. Dua isyarat kelajuan tinggi selari akan menghasilkan EMC dan EMI, terutama crosstalk. Laluan perlawanan mesti paling pendek, dan laluan semasa kembali mesti pendek yang mungkin. Panjang jejak laluan kembali sepatutnya sama dengan panjang jejak hantar.

Untuk EMI, satu dipanggil "kabel yang melanggar" dan yang lain adalah "kabel yang terkorban". Pemasangan induktansi dan kapasitasi akan mempengaruhi jejak "mangsa" disebabkan kehadiran medan elektromagnetik, dengan itu menghasilkan arus maju dan balik pada "jejak mangsa". Dalam kes ini, ribples akan dijana dalam persekitaran yang stabil di mana panjang transmisi dan panjang penerimaan isyarat hampir sama.

Dengan muncul terus menerus bahan baru dan komponen baru, penjana PCB mesti terus berurusan dengan masalah kesesuaian elektromagnetik dan gangguan.

Tip 4:

Penyahsuaian kondensator boleh mengurangkan kesan negatif perbualan salib. Mereka seharusnya ditempatkan antara pin bekalan kuasa dan pin tanah peranti untuk memastikan impedance AC rendah dan mengurangkan bunyi dan percakapan salib. Untuk mencapai impedance rendah dalam julat frekuensi luas, kondensator pemisah berbilang patut digunakan.

Tip 5:

Untuk mengurangi EMI, menghindari kabel, vias dan komponen lain membentuk sudut 90°, kerana sudut kanan akan menghasilkan radiasi. Di sudut ini, kapasitas akan meningkat, dan impedance karakteristik juga akan berubah, membawa kepada refleksi dan kemudian EMI. Untuk menghindari sudut 90°, jejak patut dijalurkan ke sudut sekurang-kurangnya pada dua sudut 45°.

Tip 6:

Dalam hampir semua bentangan PCB, vias mesti digunakan untuk menyediakan sambungan konduktif antara lapisan yang berbeza. jurutera bentangan PCB perlu berhati-hati kerana vias akan menghasilkan induktansi dan kapasitasi. Dalam beberapa kes, mereka juga akan menghasilkan refleksi, kerana impedance karakteristik akan berubah apabila laluan dibuat dalam jejak.

Tip 7:

Kabel yang membawa litar digital dan arus analog akan menghasilkan kapasitas parasit dan induktan, menyebabkan banyak masalah berkaitan EMC. Jika kabel pasangan bertukar digunakan, aras sambungan akan terus rendah dan medan magnet yang dijana akan dibuang. Untuk isyarat frekuensi tinggi, cable melindungi mesti digunakan, dan depan dan belakang kabel mesti ditanda untuk menghapuskan gangguan EMI.