Технология PCB - Некоторые принципы антиинтерференционного проектирования PCB

Раскладка линий электропитания в PCB

1. Размещение линий электропитания:

1.В зависимости от величины тока, максимально расширить провод.

Направление линий электропитания и наземных линий должно соответствовать направлению передачи данных.

Входной конец питания печатной пластины должен быть соединен с развязывающим конденсатором при температуре от 10 до 100°F.

Две схемы заземления:

1. Цифровое заземление отделяется от аналогового заземления.

Заземление должно быть настолько толстым, насколько это возможно, чтобы оно могло проходить через печатную пластину в 3 раза больше допустимого тока, как правило, 2 ~ 3 мм.

При проектировании компоновки PCB заземление должно быть как можно более кольцевым, чтобы уменьшить разность потенциалов земной линии.

iii) Конфигурация развязанных конденсаторов:

Подключение электролитического конденсатора 10–100 °F к входному концу печатной пластины, если он может быть больше 100 °F, это лучше.

Подключите керамический конденсатор от 0,01 до 0,1 °F между VCC и GND каждого интегрированного чипа. Если пространство не разрешено, можно настроить 1 - 10 танталовых конденсаторов острова F на каждые 4 - 10 чипов.

Устройства со слабой шумоустойчивостью и большим изменением тока выключения, а также ROM и RAM должны быть косвенно развязаны между Vcc и GND конденсаторами.

Соответствует развязывающему конденсатору 0,01°F на "reset" терминала сброса микроконтроллера.

Вывод развязных конденсаторов не должен быть слишком длинным, особенно высокочастотных шунтирующих конденсаторов.

iv) Конфигурация оборудования:

Часовой вход генератора часов, кристаллического генератора и ЦП должен быть как можно ближе и вдали от других низкочастотных устройств.

Держите схемы малого и большого тока как можно дальше от логических схем.

Расположение и ориентация печатной пластины в корпусе должны обеспечивать, чтобы оборудование с большим количеством тепла находилось в верхней части.

Пять линий электропитания, линий переменного тока и сигнальных линий.

Линии электропитания и переменного тока должны быть, насколько это возможно, размещены на панелях, отличных от сигнальных линий, иначе проводка должна быть отделена от сигнальных линий.

Шесть других принципов:

Добавление на шину сопротивления верхнего натяжения около 10K облегчает защиту от помех.

2. При проводке адресная линия должна быть как можно длиннее и как можно короче.

Линии по обе стороны PCB должны быть расположены как можно вертикально, чтобы предотвратить взаимные помехи.

Размер развязных конденсаторов обычно составляет C = 1 / F, F - частота передачи данных.

Неиспользованные штыри соединяются с Vcc через верхний натяжной резистор (около 10K) или параллельно с используемым штырем.

В тепловых элементах (например, мощных резисторах и т.д.) следует избегать использования элементов, подверженных температурному воздействию (например, электролитических конденсаторов и т.д.).

Использование полного декодирования обладает более высокой помехоустойчивостью, чем строчное декодирование.

Для управления помехами мощных устройств в цепях цифровых элементов микроконтроллера и помехами, создаваемыми цифровыми схемами в аналоговых схемах, цифровое заземление и аналоговое заземление должны быть соединены с общим заземлением через высокочастотное дроссельное кольцо. Более толстая медная проволока проходит через отверстие и вращается вокруг одного или двух кругов. Это устройство можно рассматривать как нулевое сопротивление низкочастотного сигнала. Вмешательство в высокочастотные сигналы можно рассматривать как индуктивность. (Из - за большого сопротивления постоянного тока индуктор не может использоваться в качестве высокочастотного дросселя).

При подключении сигнальных линий за пределами печатной платы обычно используется экранированный кабель. Для высокочастотных и цифровых сигналов два конца экранированного кабеля должны быть заземлены. Для экранированных кабелей низкочастотного аналогового сигнала один конец должен быть заземлен.

Схемы, которые очень чувствительны к шумам и помехам или особенно высокочастотным шумам, должны быть защищены металлическими крышками. Железомагнитная защита на высокочастотном шуме 500 кГц эффект экранирования не очевиден, тонкая медная защита лучше. При использовании винтовой защиты обратите внимание на коррозию, вызванную разностью потенциалов при контакте с различными материалами

Семь из них используют развязывающие конденсаторы.

Дистанционный конденсатор между источником питания интегральной схемы и землей имеет две функции: с одной стороны, конденсатор хранения энергии интегральной схемы, а с другой - высокочастотный шум устройства шунтирования. Типичное значение развязывающего конденсатора в цифровой схеме составляет 0,1 ° F. Типичное значение распределенной индуктивности конденсатора составляет 5°H. Дефляционный конденсатор 0,1 ° F имеет распределенную индуктивность 5 ° H и частоту параллельного резонанса около 7 МГц. Это означает, что он имеет лучший эффект развязки для шумов ниже 10 МГц и почти не влияет на шумы выше 40 МГц.

Конденсаторы 1°F и 10°F с параллельной резонансной частотой более 20 МГц лучше удаляют высокочастотный шум.

На каждые 10 ИС необходимо добавить зарядно - разрядный конденсатор или накопитель энергии, который может выбрать около 10 F. Лучше не использовать электролитические конденсаторы. Электролитические конденсаторы закатываются двумя слоями пленки. Эта свернутая структура проявляется как индуктивность при высоких частотах. Использование танталовых или поликарбонатных конденсаторов.

Выбор развязывающего конденсатора не имеет значения. Вы можете нажать C = 1 / F, то есть для 10 МГц, нажмите 0,1 °F, для 100 МГц, нажмите 0,01 °F.

При сварке штырь развязывающего конденсатора должен быть как можно короче. Длинный вывод приведет к саморезонансу самого развязывающегося конденсатора. Например, саморезонансная частота керамического конденсатора 1000pF с длиной выводов 6,3 мм составляет около 35 МГц, а при длине выводов 12,6 мм - 32 МГц.

Восемь уроков снижения шума и электромагнитных помех

Принципы проектирования печатных плат против помех

Можно использовать ряд резисторов для снижения скорости скачка на верхнем и нижнем краях цепи управления.

Постарайтесь максимально приблизить потенциал вокруг сигнальной схемы часов к 0, окружите область часов наземной линией, линия часов должна быть как можно короче.

Не покидайте выходной зажим неиспользуемой сеточной схемы. Положительный входной конец неиспользуемого операционного усилителя должен быть заземлен, а отрицательный входной конец должен быть подключен к выходному концу.

Используйте, насколько это возможно, ломаную линию 45° вместо ломаной линии 90° для проводки, чтобы уменьшить внешнюю эмиссию и связь высокочастотных сигналов.

Линия часов, перпендикулярная линии ввода / вывода, имеет меньшие помехи, чем линия, параллельная линии ввода / вывода.

6. Подключения компонентов должны быть как можно короче.

Не прокладывайте провода под кварцевыми кристаллами или компонентами, которые особенно чувствительны к шуму.

Не создавайте электрические контуры вокруг заземления слабых сигнальных и низкочастотных цепей.

10. При необходимости в схему добавляются ферритовые высокочастотные дроссели для разделения сигнала, шума, источника питания и заземления.

Завод PCB производит распределенную емкость 2pF ~ 10pF в своем собственном упаковочном материале; Соединитель на монтажной плате имеет распределенную индуктивность 520 островов H; Двухрядный разъем с 24 - контактной ИС вводит распределенную индуктивность на 4 - х островах H - 18.

Выше описано распределение конструкции завода PCB для схем.