PCB科技 - 你知道PCB抗干擾設計和佈局嗎

抗干擾問題是現代電路設計中一個非常重要的環節, 這直接反映了整個系統的效能和可靠性. 對於 PCB工程師, 抗干擾設計是每個人都必須掌握的重點和難點.

PCB板中是否存在干擾

在實際研究中，發現PCB設計中存在四種主要干擾：電源雜訊、傳輸線干擾、耦合和電磁干擾。

1、電源雜訊

在高頻電路中，電源的雜訊對高頻訊號的影響尤為明顯。 囙此，第一個要求是電源低雜訊。 在這裡，清潔的地面和清潔的電源一樣重要。

你能設計PCB抗干擾的功率特性嗎

2、輸電線路

PCB中只有兩種類型的傳輸線：帶狀線和微波線。 傳輸線最大的問題是反射。 反思會引起很多問題。 例如，負載訊號將是原始訊號和回波訊號的疊加，這新增了訊號分析的難度； 反射會引起回波損耗（回波損耗），其對訊號的影響與加性雜訊干擾的影響一樣嚴重。

3、聯軸器

干擾源產生的干擾訊號通過某個耦合通道對電子控制系統產生電磁干擾。 干擾的耦合方法無非是通過導線、空間、公共線等作用於電子控制系統。經分析，主要有以下類型：直接耦合、公共阻抗耦合、電容耦合、電磁感應耦合、輻射耦合等。

共阻抗耦合

4、電磁干擾（EMI）

電磁干擾EMI有兩種類型：傳導干擾和輻射干擾。 傳導干擾是指一個電網上的訊號通過導電介質耦合（干擾）到另一個電網。 輻射干擾是指干擾源通過空間將其訊號耦合（干擾）到另一個電網。 在高速PCB和系統設計中，高頻訊號線、集成電路引脚、各種連接器等可能成為具有天線特性的輻射干擾源，其可以發射電磁波並影響系統中的其他系統或其他子系統。 正常工作。

PCB和電路抗干擾措施

印刷電路板的抗干擾設計與具體電路密切相關。 接下來，我們將僅對PCB抗干擾設計的幾種常見措施進行一些解釋。

1、電源線設計

根據印刷電路板電流的大小，嘗試新增電源線的寬度以减少回路電阻。 同時，使電源線和地線的方向與資料傳輸的方向一致，這有助於增强抗雜訊能力。

2、地線設計

地線設計的原則是：

（1）數位接地與類比接地分離。 如果電路板上同時存在邏輯電路和線性電路，則應盡可能將它們分開。 低頻電路的接地應盡可能在單點並聯接地。 當實際接線困難時，可以將其部分串聯，然後並聯接地。 高頻電路應多點串聯接地，接地線應短接並租用，高頻元件周圍應盡可能使用網格狀大面積接地箔。

（2）接地線應盡可能厚。 如果地線使用非常緊密的線路，則接地電位會隨著電流的變化而變化，這會降低抗雜訊效能。 囙此，地線應加厚，使其能够通過印製板上3倍於允許電流的電流。 如有可能，接地線應為2～3mm或更大。

（3）接地線形成閉合回路。 對於僅由數位電路組成的印製板，其大多數接地電路都佈置在回路中，以提高抗雜訊能力。

3、去耦電容器配寘

PCB設計的傳統方法之一是在印製板的每個關鍵部分配寘適當的去耦電容器。

去耦電容器的一般配寘原則是：

（1）在電源輸入端連接一個10～100uf的電解電容器。 如果可能，最好連接到100uF或更高。

（2）原則上，每個集成電路晶片應配備0.01pF陶瓷電容器。 如果印製板的間隙不够，可以為每4-8個晶片配寘1-10pF電容器。

（3）對於抗雜訊能力弱、關機時功率變化大的設備，如RAM和ROM儲存設備，應在晶片的電源線和地線之間直接連接去耦電容器。

（4）電容器引線不應太長，尤其是高頻旁路電容器。

4. 消除電磁干擾的方法 PCB設計

（1）减少環路：每個環路相當於一個天線，囙此我們需要最小化環路的數量、環路的面積和環路的天線效應。 確保訊號在任意兩點只有一條環路，避免人為環路，並嘗試使用功率層。

（2）濾波：濾波可用於减少電源線和訊號線上的電磁干擾。 有3種方法：去耦電容器、EMI濾波器和磁性元件。

篩檢程式類型

（3）遮罩。

（4）儘量降低高頻設備的速度。

(5) Increasing the dielectric constant of the PCB板 可以防止靠近板的傳輸線等高頻部分向外輻射； 新增 PCB板 最小化微帶線的厚度可以防止電磁線溢出, 它還可以防止輻射.