Teknik PCB - Beberapa prinsip dalam rancangan anti-jamming PCB

Bentangan garis kuasa dalam rekaan PCB

1. Bentangan tali kuasa:

1. Menurut saiz semasa, cuba untuk memperluas kawat wayar.

2. Arah tali kuasa dan wayar tanah sepatutnya konsisten dengan arah penghantaran data.

3. Kondensator pemisahan 10~100μF patut disambungkan ke hujung input kuasa papan cetak.

Dua bentangan wayar tanah:

1. Tanah digital terpisah dari tanah analog.

2. Kabel mendarat sepatutnya sebisak mungkin, sehingga ia boleh melewati 3 kali semasa yang dibenarkan pada papan cetak, dan umumnya sepatutnya 2~3 mm.

3. Dalam rancangan bentangan PCB, wayar tanah sepatutnya membentuk loop tanpa akhir sebanyak yang mungkin, untuk mengurangi perbezaan potensi wayar tanah.

Tiga konfigurasi kondensator penyahpautan:

1. Sambungkan kondensator elektrolitik 10~100μF di hujung input kuasa papan cetak, jika ia boleh lebih besar dari 100μF, ia lebih baik.

2. Sambungkan kondensator keramik 0.01~0.1μF diantara Vcc dan GND setiap cip terintegrasi. Jika ruang tidak dibenarkan, kondensator tantalum 1~10μF boleh dikonfigur untuk setiap 4~10 cip.

3. Peranti dengan kemampuan anti-bunyi yang lemah dan perubahan besar dalam semasa matikan, serta ROM dan RAM, patut secara tidak langsung menyambungkan kondensator antara Vcc dan GND.

4. Match a 0.01μF decoupling capacitor on the reset terminal "RESET" of the microcontroller.

5. Pemimpin kapasitor pemisahan tidak sepatutnya terlalu panjang, terutama kapasitor bypass frekuensi tinggi.

Empat konfigurasi peranti:

1. Terminal input jam generator jam, oscillator kristal dan CPU sepatutnya hampir mungkin dan jauh dari peranti frekuensi rendah lain.

2. Jauhkan sirkuit semasa kecil dan sirkuit semasa tinggi dari sirkuit logik sebanyak mungkin.

3. Kedudukan dan arah papan cetak dalam chassis patut memastikan peranti dengan sejumlah besar panas berada di atas.

Lima garis kuasa, garis AC dan garis isyarat dijalankan secara terpisah

Garis kuasa dan garis AC patut ditempatkan pada papan yang berbeza dari garis isyarat sebanyak yang mungkin, sebaliknya mereka patut dijalankan secara terpisah dari garis isyarat.

Enam prinsip lain:

1. Tambah penahan tarik-up sekitar 10K ke bas, yang menyebabkan anti-gangguan.

2. Apabila kabel, garis alamat sepatutnya sejauh mungkin dan pendek yang mungkin.

3. Garis di kedua-dua sisi PCB patut diatur secara menegak sebanyak yang mungkin untuk mencegah gangguan antara satu sama lain.

4. Saiz kondensator pemisahan adalah umumnya C=1/F, dan F adalah frekuensi penghantaran data.

5. Pin yang tidak digunakan disambung ke Vcc melalui penentang tarik-up (kira-kira 10K), atau disambung secara selari dengan pin yang digunakan.

6. Komponen yang menghasilkan panas (seperti resisten kuasa tinggi, dll.) patut mengelakkan komponen yang mudah disentuh oleh suhu (seperti kondensator elektrolitik, dll.).

7. Penggunaan penyahkodan penuh mempunyai prestasi anti-jamming yang lebih kuat daripada penyahkodan baris.

Untuk mengawal gangguan peranti kuasa tinggi pada sirkuit unsur digital mikrokawal dan gangguan sirkuit digital pada sirkuit analog, tanah digital dan tanah analog patut disambung ke titik tanah umum dengan cincin tersedak frekuensi tinggi. Ini adalah bahan magnetik ferrit silindrik dengan beberapa lubang dalam arah paksi. Kabel tembaga yang lebih tebal melewati lubang dan luka sekitar satu atau dua pusingan. Peranti semacam ini boleh dianggap sebagai impedance sifar untuk isyarat frekuensi rendah. Pergangguan kepada isyarat frekuensi tinggi boleh dianggap sebagai induksi. . (Sebab resistensi DC yang besar bagi induktor, induktor tidak boleh digunakan sebagai chokes frekuensi tinggi).

Apabila wayar isyarat selain papan sirkuit cetak disambung, kabel pelindung biasanya digunakan. Untuk isyarat frekuensi tinggi dan isyarat digital, kedua-dua hujung kabel yang dilindungi patut didarat. Untuk kabel pelindung untuk isyarat analog frekuensi rendah, satu ujung patut ditanda.

Rangkaian yang sangat sensitif kepada bunyi dan gangguan atau sirkuit yang sangat bunyi frekuensi tinggi sepatutnya dilindungi dengan penutup logam. Kesan perisai ferromagnetik pada bunyi frekuensi tinggi 500KHz tidak jelas, dan kesan perisai tembaga tipis lebih baik. Apabila menggunakan skru untuk memperbaiki perisai, perhatikan kerosakan disebabkan oleh perbezaan potensi disebabkan oleh kenalan bahan-bahan berbeza

Tujuh

Kondensator pemisahan antara bekalan kuasa sirkuit terintegrasi dan tanah mempunyai dua fungsi: dari satu sisi, ia adalah kondensator penyimpanan tenaga sirkuit terintegrasi, dan dari sisi lain, ia melepasi bunyi frekuensi tinggi peranti. Nilai kapasitor penyahpautan biasa dalam litar digital ialah 0.1μF. Nilai biasa induktan yang disebarkan kapasitor ini ialah 5μH. Kondensator pemisahan 0.1μF mempunyai induktansi terhapus 5μH, dan frekuensi resonansi selari adalah kira-kira 7MHz. Ia mempunyai kesan pemisahan yang lebih baik untuk bunyi di bawah 10MHz, dan mempunyai kesan yang sedikit pada bunyi di atas 40MHz.

Kapasitor 1μF dan 10μF, dan frekuensi resonansi selari adalah di atas 20MHz, kesan penghapusan bunyi frekuensi tinggi lebih baik.

Setiap 10 potongan sirkuit terintegrasi perlu menambah kondensator muatan dan lepaskan, atau kondensator penyimpanan tenaga, kira-kira 10μF boleh dipilih. Lebih baik jangan guna kondensator elektrolitik. Kondensator elektrolitik berguling dengan dua lapisan filem. Struktur berguling ini bertindak sebagai induktan pada frekuensi tinggi. Guna kondensator tantalum atau kondensator polikarbonat.

Pemilihan kondensator penyahpautan bukanlah kritikal. Anda boleh tekan C=1/F, iaitu, 0.1μF untuk 10MHz dan 0.01μF untuk 100MHz.

Apabila tentera, pins kapasitor pemisah seharusnya sebagai pendek yang mungkin. Pins panjang akan menyebabkan kondensator pemisahan sendiri untuk resonan diri. Contohnya, frekuensi resonan diri bagi kondensator keramik 1000pF dengan panjang pin 6.3 mm adalah kira-kira 35MHz, dan apabila panjang pin 12.6 mm, ia adalah 32MHz.

8 pengalaman dalam mengurangi bunyi dan gangguan elektromagnetik

Prinsip desain anti-gangguan papan sirkuit dicetak

1. Satu siri penentang boleh digunakan untuk mengurangi kadar lompatan pinggir atas dan bawah sirkuit kawalan.

2. Cuba membuat potensi sekitar sirkuit isyarat jam dekat dengan 0, bulatkan kawasan jam dengan wayar tanah, dan wayar jam sepatutnya sebagai pendek yang mungkin.

4. Jangan tinggalkan terminal output sirkuit gerbang yang tidak digunakan. Terminal input positif bagi penyampai operasi yang tidak digunakan sepatutnya ditanda, dan terminal input negatif sepatutnya disambung ke terminal output.

5. Cuba guna garis lipatan 45° selain dari garis lipatan 90°, kabel untuk mengurangkan emisi luaran dan sambungan isyarat frekuensi tinggi.

6. Garis jam selari ke garis I/O mempunyai gangguan yang kurang daripada selari ke garis I/O.

6. Pin komponen sepatutnya pendek yang mungkin.

8. Jangan jalankan wayar di bawah kristal kuarz atau di bawah komponen yang khusus sensitif kepada bunyi.

9. Jangan bentuk gelung semasa mengelilingi sirkuit isyarat lemah dan wayar tanah sirkuit frekuensi rendah.

10. Apabila perlu, tambah penyekitan frekuensi tinggi ferrit ke sirkuit untuk memisahkan isyarat, bunyi, kuasa, dan tanah.

Fabrik PCB menyebabkan kapasitas terhapus 2pF~10pF dalam bahan pakej sendiri; konektor pada papan sirkuit mempunyai induktan yang disebarkan 520μH; soket sirkuit terpasang 24 pin dua-dalam-baris memperkenalkan induktansi terhapus 4μH~18μH.

Yang di atas adalah distribusi rancangan kilang PCB untuk sirkuit.