Технология PCB - Шумы питания PCB и помехи линии передачи

1.Шум питания

В высокочастотных схемах PCB влияние шума питания на высокочастотные сигналы особенно заметно. Поэтому первое требование заключается в том, что источник питания имеет низкий уровень шума. Здесь чистая земля так же важна, как и чистая энергия. - Почему? Очевидно, что источник питания имеет определенное сопротивление, и сопротивление распределено по всему источнику питания, поэтому шум также накладывается на источник питания. Затем мы должны минимизировать сопротивление источника питания, поэтому лучше иметь специальный слой питания и заземление. При проектировании высокочастотных схем источник питания спроектирован в виде слоя, и в большинстве случаев он намного лучше, чем в виде шины, так что петля всегда может следовать по пути наименьшего сопротивления. Кроме того, панель питания должна обеспечивать сигнальный контур для всех генерируемых и принимаемых сигналов на PCB, тем самым минимизируя сигнальный контур, тем самым уменьшая шум, который часто упускают из виду разработчики низкочастотных схем.

При проектировании PCB существует несколько способов устранения шума питания.

1. Обратите внимание на сквозное отверстие на панели: сквозное отверстие заставляет слой питания травить отверстие, оставляя пространство для прохода сквозного отверстия. Если отверстие в энергетическом слое слишком велико, это неизбежно повлияет на сигнальную петлю, сигнал вынужден шунтировать, площадь кольца увеличивается, шум увеличивается. В то же время, если некоторые сигнальные линии сосредоточены вблизи отверстия и разделяют это кольцо, общественное сопротивление приведет к последовательным помехам.

Для соединения проводов требуется достаточное количество заземленных линий: каждый сигнал должен иметь свой собственный сигнальный контур, а площадь контура сигнала и контура должна быть минимальной, то есть сигнал и контур должны быть параллельными.

Источники питания аналоговых и цифровых источников должны быть разделены: высокочастотные устройства, как правило, очень чувствительны к цифровому шуму и поэтому должны быть разделены и соединены на входе в источник питания. Если сигнал должен проходить через аналоговую и цифровую части, на перекрестке можно разместить кольцевое кольцо, чтобы уменьшить площадь кольца.

Избегайте дублирования независимых источников питания между различными слоями: в противном случае шум цепи может быть легко связан паразитными конденсаторами.

5. Изолировать чувствительные элементы: например, PLL.

6. Установка линии электропитания: для уменьшения сигнального кольца линия электропитания помещается на край линии для снижения шума.

2. Линии электропередач

В PCB есть только две линии передачи: полосовые и микроволновые. Самая большая проблема с линией электропередач - отражение. Размышления вызывают много вопросов. Например, сигнал нагрузки будет представлять собой наложение исходного сигнала и эхо - сигнала, что усложняет анализ сигнала; Отражение вызывает потери эха (потери эха), которые оказывают такое же серьезное влияние на сигнал, как и воздействие аддитивных шумовых помех:

Отражение сигнала от источника сигнала увеличивает системный шум, что затрудняет для приемника разделение шума и сигнала;

Любой отраженный сигнал в основном снижает качество сигнала и изменяет форму входного сигнала. В принципе, решение состоит в основном из соответствия сопротивления (например, сопротивление межсоединения должно хорошо соответствовать сопротивлению системы), но иногда вычисление сопротивления более проблематично и может ссылаться на некоторые программные средства для расчета сопротивления линии передачи.

Методы устранения помех линии передачи при проектировании панелей PCB являются следующими:

(a) Избегать прерывистости сопротивления линии передачи. Точка разрыва сопротивления - это точка мутации линии передачи, такая как прямой угол, перфорация и т. Д. Следует избегать, насколько это возможно. Метод: избегайте прямого угла траектории, выберите угол 45° или дугу, насколько это возможно, или выберите большой изгиб; Используйте как можно меньше перфорации, поскольку каждая перфорация является точкой разрыва сопротивления, и внешний сигнал не должен проходить через внутренний слой и наоборот.

(b) Не используйте свайные линии. Любой источник является источником шума. Если короткое сечение, вы можете остановить его в конце линии передачи; Если короткое сечение длиннее, в качестве источника будет использоваться основная линия передачи, что приведет к большему отражению и усложнит проблему, поэтому его не рекомендуется использовать.