PCB新聞 - 印刷電路板的電磁相容性

電磁相容性 <堅強的>印刷線路板(PCB) development technology
Electromagnetic compatibility (EMC, Electromagnetic Compatibility) refers to the ability of electronic equipment to work in a coordinated and effective manner in various electromagnetic environments. 電磁相容性設計的目的是使電子設備能够抑制各種外部干擾, 使電子設備能够在特定的電磁環境中正常工作, 同時减少電子設備本身對其他電子設備的電磁干擾. 電磁相容性 PCB設計 涉及很多因素. 以下主要從3個部分進行說明, 具體的選擇應綜合各種因素.

A The overall layout of the printed circuit board and device layout

1. 產品的成功取決於內部質量和整體美學. 只有當兩者都完美時，產品才能被視為成功； 在PCB板上, 組件的佈局要求必須平衡且稀疏. 密集有序, 非頂部重型或重型, 盡可能少的過孔； 電路板的最佳形狀為矩形. 縱橫比為3:2或4:3； 4層板的雜訊比雙面板低20dB. 6層板的雜訊比4層板低10dB. 在經濟條件允許的情况下，儘量使用多層板.

2. The circuit board is generally divided into analog circuit area (for fear of interference), digital circuit area (for fear of interference and interference), and power drive area (interference source), 囙此，董事會應合理劃分為3個區域.

3. 通常地, 選擇功耗低、穩定性好的設備, 並盡可能少地使用高速設備.

4. 線條優美：如果可能的話，寬的線條永遠不應該薄； 高壓和高頻線路應圓滑, 無鋒利倒角, 角不應成直角. 接地線應盡可能寬, 最好使用大面積的銅, 這可以大大改善接地點的問題.

5. 外部時鐘是高頻雜訊的來源. 除了對應用系統造成干擾之外, 它還可能對外部世界造成干擾, 電磁相容測試不符合標準. 在需要高系統可靠性的應用系統中, 選擇低頻微控制器是降低系統雜訊的原則之一. 以8051單片機為例, 最短指令週期為1? 當s, 外部時鐘為12MHz. 而同樣速度的摩托羅拉MCU系統時鐘只需要4MHz, 哪個更適合工業控制系統. 近年來, 一些生產8051相容微控制器的製造商也採用了一些新技術，將對外部時鐘的需求减少到1/在不犧牲計算速度的情况下. 摩托羅拉微控制器推出了新的68HC08系列及其16 /32比特單片機通常使用內部鎖相環科技將外部時鐘頻率降低到32KHz, 而內部匯流排速度新增到8MHz甚至更高.

6. 接線必須有合理的方向：如輸入/輸出, 自動控制/直流, strong/弱訊號, 高頻/低頻率, 高壓/低電壓, 等, their directions should be linear (or separated), 他們不能相互. 混合. 其目的是防止相互干擾. 最好的方向是在一條直線上, 但這通常不容易實現, 最不利的方向是一個圓. 對於DC, 小訊號, 低電壓 PCB設計 要求可以更低. 所以“合理”是相對的. 上下層之間的佈線方向基本垂直. 整個董事會都不想統一, 所以不要擠在一起.

7. 就設備佈局而言，與其他邏輯電路一樣, 相互關聯的設備應盡可能靠近，以便獲得更好的抗雜訊效果. 時鐘發生器, 晶體振盪器, CPU的時鐘輸入都容易產生雜訊. 他們應該彼此靠近, 尤其不要在晶體振盪器下運行訊號線. 易產生譟音的設備非常重要, 低電流電路, 高電流電路應盡可能遠離邏輯電路. 如果可能的話, 應製作單獨的電路板.

B Ground wire technology SkE safety and electromagnetic compatibility network

1. 類比電路和數位電路在元件佈局的設計和佈線方法上有許多相似之處和不同之處. 在類比電路中, 由於放大器的存在, 接線產生的非常小的雜訊電壓將導致輸出信號嚴重失真. 在數位電路中, TTL雜訊容限為0.4V～0.6V, CMOS雜訊容限為0.Vcc的3. ~ 0.45次, 囙此數位電路具有很强的抗干擾能力. 合理選擇良好的電源和接地匯流排模式是儀器可靠運行的重要保證. 相當多的干擾源通過電源和接地匯流排產生, 接地線產生的雜訊干擾最大.

2. Separate the digital ground from the analog ground (or ground it at one point), 加寬地線. 接地線的寬度應根據電流確定. 一般來說, the thicker the better (the 100mil wire passes approximately 1 to 2A current). Ground wire>power wire>signal wire is a reasonable choice of line width.

3. 電源線和地線應盡可能靠近, 整個印製板上的電源和接地應以“良好”的形狀分佈，以平衡配電線路電流.

4. 為了减少線路之間的串擾, 如有必要, 新增列印行之間的距離, 並在線路之間插入一些零伏線路作為隔離. 尤其是在輸入和輸出信號之間, 解耦的3種科技, 過濾 and isolation

1. 解耦, filtering, 隔離是硬體抗干擾的3種常用措施.

2. 在電源輸入端連接一個10～100uf的電解電容器. 如果可能的話, 最好連接到100uF或以上； 原則上, 每個集成電路晶片應配備0.01pF陶瓷電容器, 如果印刷電路板的間隙不够, 除電容器外，每4～8片可配置1～10pF； 對於抗噪性弱且關閉時功率變化大的設備, 例如RAM和ROM儲存設備, the decoupling capacitor should be directly connected between the power line and the ground line of the chip;

3. 濾波是指根據頻率特性對各種訊號進行分類並控制其方向. 常用的是各種低通濾波器, 高通濾波器, 和帶通濾波器. 在連接的交流電源線上使用低通濾波器，以允許50周的交流電源順利通過，並將其他高頻雜訊引至地面. 低通濾波器的配寘名額是插入損耗. 如果所選低通濾波器的插入損耗太低, 它不會抑制譟音, 而過高的插入損耗將導致“洩漏”，影響系統的人身安全. 應根據系統中的信號處理要求選擇和使用高通和帶通濾波器.

4. 典型的訊號隔離是光電隔離. 使用光電隔離裝置隔離單片機的輸入和輸出, 一方面, 防止干擾訊號進入單片機系統, 另一方面, 單片機系統本身的雜訊不會通過傳導傳播. 遮罩用於隔離空間輻射, 和高譟音部件, 如開關電源, 被一個金屬盒子蓋住, 可以减少雜訊源對單片機系統的干擾. 對於特別害怕干擾的類比電路, 如高靈敏度微弱訊號放大電路, 它們可以被遮罩. 重要的是，金屬遮罩本身必須連接到真正的SkE安全和電磁相容網絡.

The above is the introduction of electromagnetic compatibility in printed circuit board (PCB) development technology. Ipcb也提供給 PCB製造商 和PCB製造技術.