Teknik PCB - Adakah anda tahu rancangan dan bentangan anti-gangguan PCB

Masalah anti-gangguan adalah pautan yang sangat penting dalam desain sirkuit modern, yang secara langsung mencerminkan prestasi dan kepercayaan seluruh sistem. Untuk jurutera PCB, rancangan anti-gangguan adalah titik kunci dan sukar yang semua orang mesti menguasai.

Kehadiran gangguan dalam papan PCB

Dalam kajian sebenar, terdapat empat gangguan utama dalam rancangan PCB: bunyi bekalan kuasa, gangguan garis trasmis, sambungan dan gangguan elektromagnetik (EMI).

1. Suara bekalan kuasa

Dalam sirkuit frekuensi tinggi, bunyi bekalan kuasa mempunyai pengaruh yang sangat jelas pada isyarat frekuensi tinggi. Oleh itu, keperluan pertama adalah bahawa bekalan kuasa adalah kebisingan rendah. Di sini, tanah bersih adalah sama penting seperti sumber kuasa bersih.

Adakah anda boleh merancang ciri-ciri kuasa anti-gangguan PCB

2. Garis penghantaran

Hanya ada dua jenis garis penghantaran yang mungkin dalam PCB: garis garis garis dan garis microwave. Masalah terbesar garis penghantaran adalah refleksi. Refleksi akan menyebabkan banyak masalah. Contohnya, isyarat muatan akan menjadi superposisi isyarat asal dan isyarat echo, yang meningkatkan kesukaran analisis isyarat. ; Refleksi akan menyebabkan kehilangan kembalian (kehilangan kembalian), dan kesannya pada isyarat adalah sama serius seperti kesan gangguan bunyi aditif.

3. Berpasang

Isyarat gangguan yang dijana oleh sumber gangguan menyebabkan gangguan elektromagnetik ke sistem kawalan elektronik melalui saluran sambungan tertentu. Kaedah sambungan gangguan tidak lebih dari bertindak pada sistem kawalan elektronik melalui wayar, ruang, garis biasa, dll. Selepas analisis, terdapat kebanyakan jenis berikut: sambungan langsung, sambungan impedance umum, sambungan kapasitif, sambungan induksi elektromagnetik, sambungan radiasi dll.

Pemasangan impedance umum

4. Interferensi elektromagnetik (EMI)

Interferensi elektromagnetik EMI mempunyai dua jenis: gangguan dilakukan dan gangguan radiasi. Gandakan dilakukan merujuk kepada sambungan (gangguan) isyarat pada satu rangkaian elektrik ke rangkaian elektrik lain melalui medium konduktif. Gandakan radiasi merujuk kepada sambungan sumber gangguan (gangguan) isyaratnya ke rangkaian elektrik lain melalui ruang. Dalam PCB kelajuan tinggi dan rancangan sistem, garis isyarat frekuensi tinggi, pin sirkuit terintegrasi, pelbagai sambungan, dll. boleh menjadi sumber gangguan radiasi dengan ciri-ciri antena, yang boleh mengeluarkan gelombang elektromagnetik dan mempengaruhi sistem lain atau subsistem lain dalam sistem. kerja biasa.

Ukuran anti-gangguan PCB dan sirkuit

Rancangan anti-jamming papan sirkuit cetak berkaitan dengan sirkuit spesifik. Seterusnya, kita hanya akan membuat beberapa penjelasan tentang beberapa tindakan umum PCB rancangan anti-jamming.

1. Ralat tali kuasa

Menurut saiz papan sirkuit cetak semasa, cuba meningkatkan lebar garis kuasa untuk mengurangkan perlawanan loop. Pada masa yang sama, membuat arah garis kuasa dan garis tanah konsisten dengan arah penghantaran data, yang membantu untuk meningkatkan kemampuan anti-bunyi.

2. Rancangan wayar tanah

Prinsip desain wayar tanah adalah:

(1) Tanah digital terpisah dari tanah analog. Jika ada sirkuit logik dan sirkuit linear di papan sirkuit, ia sepatutnya dipisahkan sebanyak mungkin. Tanah sirkuit frekuensi rendah sepatutnya ditanda secara selari pada titik tunggal sebanyak mungkin. Apabila kabel sebenar adalah sukar, ia boleh disambung sebahagian dalam siri dan kemudian mendarat dalam selari. Sirkuit frekuensi tinggi seharusnya ditanda di beberapa titik dalam siri, wayar tanah seharusnya pendek dan disewa, dan foil tanah-kawasan besar seperti grid seharusnya digunakan sekitar komponen frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin.

(2) Kabel mendarat sepatutnya sebisak mungkin. Jika wayar tanah menggunakan garis yang sangat ketat, potensi tanah berubah dengan perubahan semasa, yang mengurangkan prestasi anti-bunyi. Oleh itu, wayar tanah patut dipetebal sehingga ia boleh melewati tiga kali semasa yang dibenarkan pada papan cetak. Jika boleh, kawat pendaratan seharusnya 2~3 mm atau lebih.

(3) Kabel mendarat membentuk loop tertutup. Untuk papan cetak yang hanya terdiri dari sirkuit digital, kebanyakan sirkuit mendarat mereka diatur dalam loops untuk meningkatkan perlawanan bunyi.

3. Memutuskan konfigurasi kondensator

Salah satu kaedah konvensional desain PCB adalah untuk konfigur kapasitor penyahpautan yang sesuai pada setiap bahagian kunci papan cetak.

Prinsip konfigurasi umum bagi kondensator penyahpautan adalah:

(1) Sambungkan kondensator elektrolitik 10 ~ 100uf di seluruh input kuasa. Jika boleh, lebih baik untuk menyambung ke 100uF atau lebih.

(2) Secara prinsip, setiap cip sirkuit terintegrasi sepatutnya dilengkapi dengan kondensator keramik 0.01pF. Jika ruang papan cetak tidak cukup, kondensator 1-10pF boleh diatur untuk setiap 4~8 cip.

(3) Untuk peranti yang mempunyai kemampuan anti-bunyi yang lemah dan perubahan kuasa besar apabila mematikan, seperti peranti penyimpanan RAM dan ROM, kondensator penyahpautan patut disambung secara langsung antara garis kuasa dan garis tanah cip.

(4) Pemimpin kapasitor tidak sepatutnya terlalu panjang, terutama untuk kapasitor bypass frekuensi tinggi.

4. Kaedah untuk menghapuskan gangguan elektromagnetik dalam rekaan PCB

(1) Kurangkan gelung: Setiap gelung sama dengan antena, jadi kita perlu minimumkan bilangan gelung, kawasan gelung dan kesan antena gelung. Pastikan isyarat hanya mempunyai satu laluan loop pada mana-mana dua titik, menghindari loop buatan, dan cuba untuk menggunakan lapisan kuasa.

(2) Penapis: Penapis boleh digunakan untuk mengurangi EMI pada garis bekalan kuasa dan pada garis isyarat. Terdapat tiga kaedah: pemasangan kondensator, penapis EMI, dan komponen magnetik.

Jenis penapis

(3) Perisai.

(4) Cuba mengurangi kelajuan peranti frekuensi tinggi.

(5) Meningkatkan konstan dielektrik papan PCB boleh mencegah bahagian frekuensi tinggi seperti garis transmisi dekat papan daripada radiasi ke luar; meningkatkan tebal papan PCB dan mengurangkan tebal garis microstrip boleh mencegah wayar elektromagnetik mengalir berlebihan, dan ia juga boleh mencegah radiasi.