Thiết kế điện tử - Phân tích và biện pháp phản đối can thiệp trong thiết kế PCB tần số cao

Trong thiết kế của Bảng PCB, với sự tăng tần suất nhanh, nhiều can thiệp khác với thiết kế tần số thấp Bảng PCB sẽ xuất hiện. Thêm, khi tần số tăng, Sự mâu thuẫn giữa sự thu nhỏ và giá thấp của Bảng PCB đã trở nên nổi bật. Những rối loạn này ngày càng phức tạp hơn.. Trong cuộc nghiên cứu thực sự, tổng kết lại., có bốn sự can thiệp chính, bao gồm nhiễu cung cấp điện, nhiễu đường truyền, nối, and electromagnetic interference (EMI). Phân tích các vấn đề can thiệp khác nhau PCB tần số cao, kết hợp với thực hành trong công việc, một giải pháp hiệu quả được đề xuất.

L. Âm thanh cung cấp điện

Vào trong mạch tần số cao, Sức nhiễu của nguồn điện ảnh hưởng đặc biệt rõ ràng đến tín hiệu tần số cao. Do đó, Nguyên tắc đầu tiên là nguồn cung cấp năng lượng ít nhiễu.. Đây., một vùng đất sạch cũng quan trọng như một nguồn năng lượng sạch.. Sao?? Sức mạnh được hiển thị như trong Fig. 1. Rõ, Nguồn cung năng lượng có một phần cản trở, và trở ngại được phân phối trên toàn bộ nguồn cung điện, vì vậy nhiễu sẽ được chồng thêm vào nguồn cung điện. Vậy thì chúng ta nên tránh gây cản trở nguồn cung điện càng nhiều càng tốt., vì vậy tốt nhất là có một lớp sức mạnh chuyên môn và lớp đất. Vào mạch tần số cao thiết kế, nguồn điện được thiết kế dưới dạng lớp, và trong hầu hết các trường hợp nó tốt hơn thiết kế bằng xe buýt, để cho cái vòng có thể luôn đi theo con đường mà trở nên tối thiểu. Thêm nữa., Bộ điều khiển phải cung cấp một đường dây tín hiệu cho mọi tín hiệu đã tạo ra và nhận được trên PCB, để thu nhỏ quỹ tín hiệu, giảm nhiễu, mà thường bị giám sát bởi các thiết kế mạch tần số thấp.

Figure 1 Power supply characteristics

There are several ways to eliminate power supply noise in PCB design.

1. Hãy chú ý đến các lỗ thông qua trên tấm bảng: các lỗ thông qua khiến lớp năng lượng phải khắc lên các lỗ để không gian cho các lỗ thông qua đi qua. Nếu việc mở lớp năng lượng quá lớn, nó sẽ không tránh khỏi ảnh hưởng tới mạch tín hiệu, tín hiệu bị ép phải đi qua, vùng dây thòng lọng tăng lên, và tiếng ồn tăng lên. Đồng thời, nếu một số đường dây tín hiệu được tập trung gần chỗ mở và chia sẻ vòng thời gian này, trở ngại chung sẽ gây ra trò chuyện chéo. như được hiển thị trong ảnh 2.

Figure 2 Common path of bypass signal circuit

2. Nối dây cần đủ dây mặt đất: mỗi tín hiệu cần có một vòng phát tín hiệu độc quyền riêng., và vùng vòng thời gian của tín hiệu và vòng thời gian phải nhỏ nhất có thể., đó là nói, Tín hiệu và vòng thời gian nên song song..

Ba. Cần phải phân chia nguồn điện từ hệ thống dữ liệu, các thiết bị tần số cao thường rất nhạy cảm với tiếng động số, nên hai thứ đó phải được tách ra và kết nối với nhau ở lối vào nguồn điện. Nếu tín hiệu cần phải vượt qua bộ phận dữ liệu và bộ phận dữ liệu, nó có thể là một vòng thời gian ở ngã tư để giảm vùng dây. Kết nối giữa bộ điện tử và bộ điều hoà được dùng trong vòng tín hiệu được hiển thị trong hình số 3.

Hình tam giác giữa bộ điện tử và bộ Tương tự cho vòng tín hiệu

4. Tránh việc chồng chéo các cấp điện khác nhau: nếu không thì nhiễu mạch sẽ dễ kết hợp qua ký sinh lực.

5. Tắt các thành phần nhạy cảm như PLL.

6. Đặt đường dây điện: Để giảm vùng dây tín hiệu, hãy giảm nhiễu bằng cách đặt đường điện ở mép của đường tín hiệu, như được hiển thị trong hình A4.

Hình 4 Đặt đường dây điện ở mép của đường tín hiệu

2, đường truyền

Chỉ có hai đường truyền duy nhất có thể ở PCB: đường dây thoát y và lò vi sóng. Vấn đề lớn nhất của đường truyền là phản xạ. Phản xạ sẽ gây ra nhiều vấn đề. Ví dụ, tín hiệu nạp sẽ là kết nối giữa tín hiệu gốc và tín hiệu siêu âm, làm tăng độ khó khăn của phân tích tín hiệu. Phản xạ sẽ gây ra sự mất tín hiệu trở lại và tác động của nó lên tín hiệu cũng nghiêm trọng như tác động của nhiễu gây ra tác động phụ thuộc vào:

1. Tín hiệu phản chiếu trở lại nguồn tín hiệu sẽ làm tăng tiếng ồn hệ thống, làm cho máy thu càng khó phân biệt tiếng ồn với tín hiệu;

2. Bất kỳ tín hiệu phản chiếu nào cơ bản sẽ làm suy giảm chất lượng tín hiệu và thay đổi hình dạng của tín hiệu nhập. Trên nguyên tắc, giải pháp chủ yếu là việc cản trở khớp (ví dụ, cản trở sự liên kết nên rất phù hợp với cản trở của hệ thống), nhưng đôi khi tính xấu còn khó hơn, bạn có thể gọi một số phần mềm tính cản trở đường truyền.

Cách để loại bỏ sự can thiệp đường truyền trong thiết kế PCB là như sau:

(A) Tránh việc ngắt quãng trong việc cản trở đường truyền. Điểm mấu chốt của việc cản trở là điểm mà đường truyền có những thay đổi đột ngột, như các góc thẳng, đường, v.v., nên tránh càng nhiều càng tốt. Các phương pháp là: tránh các góc thẳng của vết vết, cố gắng chạy theo đường đó phân còn 4554556;176; góc hay hướng bắc, và đường cong lớn đều tốt; sử dụng càng ít nhanh càng tốt, bởi vì mỗi đường là một điểm dừng của việc cản, như được hiển thị trong hình thức 5. Tín hiệu lớp ngoài tránh đi qua lớp bên trong, và ngược lại.

Figure 5 Methods to eliminate transmission line interference

(B) Do not use stubs. Bởi vì mẫu vật nào cũng là nguyên nhân gây ồn ào.. Nếu dòng cuối là ngắn, nó có thể chấm dứt ở cuối đường truyền; nếu kết nối kết nối dài, Đường truyền chính sẽ được dùng làm nguồn, sẽ gây ra phản xạ lớn và làm phức tạp vấn đề, nên không nên dùng nó..

Ba, nối

1. Khớp đỡ chung: Nó là một kênh nối thông thường, tức là nguồn nhiễu và thiết bị bị bị nhiễu thường chia sẻ một số dẫn điện (như dây điện, xe buýt, đất thông thường, v. d., như được hiển thị trong hình A6.

Figure 6 Common impedance coupling

On this channel, Giảm một loại băng gây ra điện thế chế độ phổ biến trong vòng dòng., mà ảnh hưởng tới máy nhận..

2. Khớp chế độ phổ biến sẽ làm nguồn phóng xạ tạo ra điện thế chế độ phổ biến trên vòng thời gian được hình thành bởi mạch bị can thiệp và máy bay tham chiếu chung. Nếu trường từ nằm trội, giá trị của điện thế chế độ phổ biến tạo trong vòng mặt đất hàng là Vcm= 2266;55179; B/226; B;150; 179et)*vùng (226;5057;1799;B=Thay đổi sức mạnh nộp từ từ trường). Nếu nó là m ột trường điện từ, nó được biết Khi giá trị trường điện, điện từ của nó, điện thế: Vcm=(L*h*F*E)/48, công thức được áp dụng cho L(m)=150MHz hoặc ít h ơn cả mức này, thì việc tính điện tối đa được làm đơn giản như: Vcm=* 2*h*E.

3. Sự khác nhau giữa đồng dạng giữa: là phóng xạ trực tiếp được tạo ra và nhận bởi cặp dây hay đầu chì trên đường... bảng mạch và vòng thời gian. Nếu nó càng gần với hai sợi dây càng tốt. Khớp nối sẽ bị giảm rất nhiều., để có thể bẻ cong hai sợi dây để giảm nhiễu.

4. Liên kết nối đường dây (trò chuyện chéo) có thể làm bất cứ đường nào bằng các mối nối không mong muốn giữa các mạch song song, mà sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới hiệu suất của hệ thống. Các loại của nó có thể được chia ra làm trò chơi chéo chứa nhiệt. Đầu tiên là bởi vì khả năng ký sinh giữa các đường làm nhiễu ở nguồn nhiễu kết hợp với đường ống nhận nhiễu qua đường tiêm hiện thời. cái này có thể được coi là kết nối của tín hiệu giữa giai đoạn chính và thứ cấp của một bộ chuyển hóa ký sinh bất thường. Sức mạnh của việc kiểm tra chéo tự động phụ thuộc vào khoảng cách của hai vòng và kích thước của khu vực vòng, cũng như cản trở của tải bị ảnh hưởng.

Với điện thoại điện thoại sau khi có điện thoại điện thoại điện thoại điện ở AC hay DC, được phép chuyển này chuyển sang những thứ khác.

Có nhiều cách để loại bỏ trò chơi chéo trong thiết kế PCB:

1. Cả hai loại trò chuyện chéo tăng lên với việc gây cản tải gia tăng, nên các đường dây tín hiệu nhạy cảm với sự can thiệp gây ra bởi trò chuyện qua phải được chấm dứt thích đáng.

2. Tăng khoảng cách giữa các đường tín hiệu càng nhiều càng tốt để giảm hiệu quả cuộc trò chuyện chéo chứa thủ. Thực hiện quản lý lớp đất, khoảng cách giữa đường dây (v. d. tách các đường tín hiệu hoạt động và đường đất, đặc biệt là giữa các đường tín hiệu đã qua vùng đất) và giảm dẫn đầu.

Ba. Việc gắn một sợi dây dưới đất giữa các đường dây tín hiệu bên cạnh cũng có thể giảm khả năng chia sẻ. Dây mặt đất này cần được kết nối với mặt đất mỗi bước sóng 1/4.

4. Để kiểm tra chéo tự động, khu vực vòng sẽ bị giảm càng nhiều càng tốt, và nếu cho phép, vòng này sẽ bị loại bỏ.

5. Tránh các vòng lặp chia sẻ tín hiệu.

6. Tập trung vào sự bảo mật tín hiệu: Người thiết kế phải thực hiện kết thúc trong quá trình hàn để giải quyết sự bảo mật tín hiệu. Người thiết kế sử dụng phương pháp này có thể tập trung vào độ dài của lớp giáp đồng để đạt được hiệu suất độ chính xác tín hiệu tốt. Với hệ thống kết nối với mật độ dày trong cấu trúc kết nối, thiết kế có thể dùng PCB để kết thúc.

4, nhiễu điện từ

Khi tốc độ tăng lên, EME sẽ ngày càng nghiêm trọng hơn và phát triển trong nhiều khía cạnh (như nhiễu điện từ tại điểm kết hợp). Thiết bị tốc độ cao đặc biệt nhạy cảm. Do đó, chúng sẽ nhận được tín hiệu sai tốc độ cao, trong khi tốc độ thấp, thiết bị sẽ lờ đi những tín hiệu sai.

Có nhiều cách để loại bỏ sự nhiễu điện từ trong thiết kế PCB:

1. Giảm các vòng: mỗi vòng giống nhau như một ăng-ten, nên chúng ta cần giảm thiểu số vòng, khu vực của vòng và hiệu ứng ăng-ten của vòng. Hãy đảm bảo rằng tín hiệu chỉ có một đường dẫn vòng ở mỗi hai điểm, tránh các vòng nhân tạo, và cố sử dụng lớp năng lượng.

2. Bộ lọc: Bộ lọc có thể dùng để giảm thiểu EME cả trên đường dây điện lẫn trên đường tín hiệu. Có ba phương pháp: tách ra tụ điện, bộ lọc EME, và các thành phần từ. Bộ lọc EME được hiển thị trong hình 7.

Figure 7 Types of filters

3. Description. Do vấn đề không gian và nhiều bài báo về việc chặn, Tôi sẽ không giới thiệu chi tiết với họ..

4. Cố giảm tốc độ của thiết bị tần số cao.

5. Tăng hằng số điện của Bảng PCB có thể ngăn cản các bộ phận tần số cao như đường truyền gần tấm ván phóng ra ngoài; tăng độ dày của Bảng PCB và giảm độ dày của đường ống có thể ngăn cản đường dây điện từ bị tràn, và cũng có thể ngăn chặn phóng xạ .

Tại thời điểm này của cuộc thảo luận, chúng ta có thể kết luận rằng thiết kế PCB tần số cao, chúng ta nên làm theo những nguyên tắc:

1. Sự thống nhất và ổn định của cung cấp điện và mặt đất.

2. Dây dẫn cẩn thận và kết thúc có thể loại bỏ phản xạ.

Ba. Dây dẫn cẩn thận và kết thúc thích hợp có thể làm giảm căng-tin dẫn đầu.

4. Cần phải giảm nhiễu để đạt yêu cầu EMC.