Технология PCB - Решение проблемы электромагнитной совместимости PCB

Электромагнитные помехи PCB

Существует два основных типа помех PCB. Один из них из PCB. Это в основном связано с паразитной связью между соседними схемами и полевой связью внутренних компонентов, что приводит к последовательным помехам сигнала вдоль пути передачи. Например, конденсаторы на ПХБ, особенно те, которые используются в высокочастотных приложениях. Мы можем рассматривать его как схему LCR, потому что, когда конденсатор фактически работает в цепи, он обычно генерирует эквивалентную индуктивность и сопротивление. Конденсатор имеет саморезонансную частоту. При саморезонансной частоте конденсатор является конденсатором. Более чем на саморезонансной частоте конденсатор электрически чувствителен, и сопротивление увеличивается с увеличением частоты.

Другой тип электромагнитных помех исходит извне PCB и делится на два типа: радиационные помехи и чувствительные элементы. Излучение происходит главным образом от гармонических источников часов и других периодических сигналов. Существуют также электронные устройства или приборы, которые генерируют вторичные гармоники из - за скачков напряжения и мощности.

Избегайте электромагнитных помех PCB, в основном, начиная со следующих моментов:

1. Разумная схема проектирования

При проектировании монтажных плат первое, что нужно сделать, - это дизайн схемы. Схемы проектирования обычно работают с программным обеспечением Altium Designer, и все используемые компоненты могут быть отфильтрованы в библиотеке принципов. Если в библиотеке принципов нет элементов, которые нужно выбрать, вы можете нарисовать их сами. После составления принципиальной схемы необходимо провести автоматическое обнаружение, чтобы проверить, есть ли явные ошибки в процессе рисования.

После завершения работы над принципиальными схемами могут быть спроектированы печатные платы. Результаты автоматической проводки всегда неудовлетворительны и требуют ручной компоновки и проводки. При проектировании печатных плат электромагнитная совместимость стала важным техническим требованием, которое необходимо учитывать. Разумная компоновка элементов и схем в печатных платах может эффективно уменьшить проблему электромагнитных помех.

2. Выбор конденсаторов с относительно небольшой эквивалентной индуктивностью и сопротивлением

Следует также обратить внимание на проблему последовательных помех. Последовательные помехи - это когда энергия соединяется с одним проводом на другой. Согласно феномену электромагнитной индукции Фарадея, когда провод проходит через ток, вокруг провода возникает магнитное поле. Магнитные взаимодействия между различными проводами могут создавать помехи. Взаимная индукция является одним из механизмов, создающих последовательные помехи, размер которых пропорционален току в проводе.

Ограничьте периодические сигналы как можно меньшими областями

Взаимная емкость - это еще один механизм, который создает последовательные помехи, создаваемые двумя электродами через связь электрического поля. Решение состоит в том, чтобы ограничить периодические сигналы как можно меньшими областями и заблокировать пути паразитической связи с внешним миром. При необходимости фильтры можно фильтровать; Чувствительность внешнего мира - это в основном радиочастотные помехи и электростатические разряды, чтобы решить эту проблему, вы можете использовать метод экранирования, хорошего заземления и фильтрации.

Методы защиты от помех при проектировании печатных плат

1) Выбор материала для пластины PCB. Печатные платы делятся на однопанельные, двухсторонние и многослойные. Оксидное стекло является наиболее часто используемым материалом. Этот материал имеет следующие преимущества: хорошая расширяемость, способствует уменьшению площади контура, уменьшает помехи дифференциального модуля, низкая скорость всасывания, теплостойкость, химическая коррозионная стойкость, хорошие ударные свойства.

2) Проводка PCB. При подключении следует соблюдать принцип минимального магнитного потока. Принцип минимального потока означает, что линии магнитной силы, создаваемые линией передачи и обратным путем, компенсируют друг друга, достигая компенсации магнитного потока. Одна панель не имеет плоскости заземления, и ключевым моментом ее проводки является уменьшение площади контура цепи питания и сигнального контура. Подключение осуществляется с использованием защитного заземления. Вытащите заземление вблизи линии электропитания или сигнальной линии и соедините его вместе, чтобы уменьшить площадь кольца. Маршрут высокоскоростного сигнала должен быть прямым или тупым и не должен иметь острых или прямых углов.

3) Раскладка PCB. Как правило, программное обеспечение для проектирования PCB имеет функцию автоматической компоновки, но эта функция не отвечает потребностям реальной работы и поэтому требует, чтобы дизайнеры были знакомы с правилами компоновки. В макете часть цифровой схемы и часть аналоговой схемы должны быть разделены, оставляя часть пространства между ними. Раскладка должна быть разделена на высокоскоростные, среднескоростные, низкоскоростные и I / O схемы, чтобы уменьшить помехи высокоскоростных схем другим компонентам.

В общем

Конструкция печатных плат является сложным процессом. При проектировании необходимо учитывать множество факторов. Небольшая ошибка может сильно повлиять на производительность платы. В процессе проектирования проектная плата может не работать должным образом без должного учета электромагнитной совместимости. Поэтому при проектировании PCB следует в полной мере учитывать такие вопросы, как проводка, компоновка, заземление, экранирование и т. Д. И учитывать последовательные помехи между сигналами.