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PCB科技 - 實用的PCB電磁干擾雜訊對抗科技

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實用的PCB電磁干擾雜訊對抗科技

2021-10-23
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Author:Downs

這個 PCB板 通常在設計開始時有相當大的問題, 尤其是在基材中, 佈局, 裝電線

所有其他部分都需要注意,本文將討論這些方面。

印製電路板的雜訊對策

幾乎所有電路都使用印刷電路板,這意味著印刷電路板的雜訊響應已成為雜訊對策的覈心。

印刷電路板中的電路可分為3類:

*電源/接地電路

*主訊號電路

*介面電路的主訊號電路是實際電路動作的一部分。 主訊號電路具有電路的類型和用途,也可以細分為幾個單元。

介面電路是在印刷電路板和外部訊號之間進行交換(介面)的電路。 介面電路處於雜訊對策位置。 它具有兩個功能,以防止印刷電路板的雜訊滲透到板中,並防止影響板的內部雜訊輻射到板的外部。 電源/接地電路的主要功能是為訊號電路和介面電路供電,接地線具有不平衡電路的回流線功能。

電路板

最初,電源和大地必須保持穩定的電位,但在現實中,電源和大地都有一個共同的阻抗(阻抗),囙此這是雜訊對策的一個非常困難的部分。

從雜訊對策的角度, 的佈局 PCB基板 需要根據電路的類型和用途進行分類, so that the noise countermeasure configuration (layout) can be arranged on the printed circuit board.

原則上,高雜訊危險電路和低抗擾度電路最好在單獨的電路板上配寘,但事實上,基於成本和電路尺寸,混合使用這兩種電路是很常見的。 如上所述,高雜訊危險電路和低雜訊電阻電路必須盡可能分開配寘。 特別是,訊號線有很大的雜訊,以避免長距離繞組接線。 佈線的高風險是盡可能避免繞過低雜訊電路。 如果使用並行或密集佈線,串擾將導致更大的風險。

佈線管道取決於組件的配寘,組件的配寘成為實現上述佈線原理的一個重要主題。

當主機板在基板之間執行數據事務時,匯流排通信通常可用。 數位電路穿過主機板末端的介面電路。 除了與其他基板的介面外,數位介面還可以執行與外部世界的其他介面操作。

類比電路可以與外部類比信號交換。 類比電路單元具有A/D轉換器,以避免類比電路對數位介面的雜訊干擾。 囙此,A/D轉換器的安裝必須遠離數位介面。 類比電路的電源必須與數位電路的電源完全分離,但如果類比電路的電源電壓與數位電路的電源電壓相同,則除電路外,類比電路的雜訊非常低,類比電路可以使用部分數位電路供電。 在這種情況下,過濾裝置必須

消除數位電路的雜訊。

對於地,數位和類比單元連接成一個點,然後使用數位和類比連接的圖案(圖案)進行不規則設計,使其具有多個阻抗,然後可以使用該阻抗分離數位和類比單元。

印刷電路板的接線旁路電容器(旁路電容器)通常安裝在電路板的入口處。

為了加强這些目的,一些電路還插入用於形成LC濾波器的電感器和旁路電容器(圖3)。 一旦電感與直流重疊,由於直流分量的影響,電感值將大大降低。 此外,電源的電感會產生較大的直流電流,囙此有必要選擇合適的電感。 通常,電源基板的入口設定在電感器上,並且使用圖4所示的大多數環形電感器。 旁路電容器使用兩級結構,為了使旁路電容器支持較寬的頻率範圍,必須分別使用能够支持低頻的電容器和能够支持高頻的電容器。

基板入口處提供的電容器為低頻,儘管其容量取決於基板內部流動的電流值,但通常使用幾十mF左右的鋁電容器。 在IC附近設定高頻旁路電容器,主要使用多個0.01mF陶瓷電容器。 理想情况下,最好在每個IC附近插入旁路電容器,小電流IC可以彼此設定為2到3。

第二旁路電容器也設定在IC附近。 如果距離集成電路太遠,旁路電容器的影響可能會由於圖中電感的影響而减弱。

填充Beta模式非常有效。 多層基板的電源和接地大多採用β圖案設計。 主要原因是β模式的阻抗低於線性模式的阻抗。 β圖案還具有遮罩(遮罩)訊號線的功能。 這意味著多層基板用於雜訊對策。 非常有效。

設計訊號線的首要任務是縮短訊號線的長度,囙此預接線組件的配寘技巧具有决定性的影響。 基板中的大多數佈線是不平衡的。 此時,電路必須考慮訊號再入線,包括訊號線(即地線)。 由訊號線和地線組成的電路必須避免成為大面積回路。

此外,基於串擾等考慮,有必要避免設計彼此相鄰和並行配寘的低雜訊訊號線和高受害訊號線。 當兩個訊號之間的地線不可避免時,線路(地線)無法避免。

高阻抗部分的抗雜訊能力不如低阻抗,囙此電阻高度處的佈線必須設計為使用最短距離,否則低阻抗部分的佈線長度應確保在必要時可以插入緩衝器(緩衝器)。 訊號線的阻抗成為th的阻抗特性。 當高阻抗組件插入驅動器和接收器之間時,高阻抗組件和接收器之間的接線變為高阻抗。 此時,必須縮短佈線長度和高阻抗組件的佈線長度。 接線長度。 低阻抗部分。

在過去,基板不太可能存在連接問題,主要是因為在基板的一般尺寸內,連接的頻率大多高於訊號的頻率(圖案長20cm,頻率約為250MHz)。 此外,IC的選擇取決於訊號的頻率。 集成電路的低工作頻率不能超過其自身的訊號頻率。 換句話說,集成電路本身具有濾波效果,即使存在高頻連接,也不會引起故障。

然而,近年來,訊號的頻率不斷更新,並且基板的內部訊號非常接近連接的頻率,導致了越來越嚴重的連接問題。 高頻雜訊(noise)不僅會在訊號線中傳播,還會通過訊號線輻射,囙此您只需要在接收端安裝一個濾波器,對連接進行濾波的效果非常有限。 根本對策是徹底消除這種聯系。

當訊號頻率較高時,延遲放置訊號的方法很容易使訊號本身變暗。 另一種方法是使接收端正確地取消連接,但出於節能和其他考慮,接收端的電流仍將流動,並將消耗功率。 採用驅動端終端設計方法。 如果在接收端插入濾波器,則可以在接收端消除連接,但無法消除與線上訊號的連接。

PCB工廠 應掌握實用的印刷電路板電磁干擾雜訊對抗科技