Công nghệ PCB - Công nghệ chống ồn PCB EMI thực tế

Ban PCB thường có những vấn đề khá lớn khi bắt đầu thiết kế, đặc biệt là về chất nền, bố cục, hệ thống dây...

Tất cả các phần khác cần được lưu ý và bài viết này sẽ được thảo luận từ những khía cạnh này.

Đối phó tiếng ồn Bảng mạch in

Hầu như tất cả các mạch đều sử dụng bảng mạch in, có nghĩa là phản ứng tiếng ồn của bảng mạch in đã trở thành trung tâm của các biện pháp đối phó với tiếng ồn.

Các mạch trong bảng mạch in có thể được chia thành ba loại:

* Mạch điện/nối đất

* Mạch tín hiệu chính

* Mạch tín hiệu chính của mạch giao diện là một phần của hành động mạch thực tế. Mạch tín hiệu chính có loại và mục đích của mạch và cũng có thể được chia thành nhiều đơn vị.

Mạch giao diện là mạch thực hiện trao đổi (giao diện) giữa bảng mạch in và tín hiệu bên ngoài. Mạch giao diện đang ở vị trí đối phó với tiếng ồn. Nó có hai chức năng ngăn chặn tiếng ồn từ bảng mạch in xâm nhập vào bên trong và tiếng ồn bên trong ảnh hưởng đến bảng bức xạ ra ngoài. Chức năng chính của mạch nguồn/mặt đất (nối đất) là cung cấp năng lượng cho mạch tín hiệu và mạch giao diện, và dây mặt đất có chức năng mất cân bằng mạch.

Ban đầu, nguồn điện và mặt đất phải duy trì điện thế ổn định, nhưng trong thực tế, cả nguồn điện và trái đất đều có trở kháng chung (trở kháng), vì vậy đây là một phần rất khó khăn của các biện pháp đối phó với tiếng ồn.

Từ quan điểm của các biện pháp đối phó tiếng ồn, bố cục của chất nền PCB cần được phân loại theo loại và mục đích của mạch, do đó cấu hình đối phó tiếng ồn (bố cục) có thể được bố trí trên bảng mạch in.

Về nguyên tắc, các mạch gây nhiễu tiếng ồn cao và mạch chống nhiễu tiếng ồn thấp được cấu hình tốt nhất trên các bảng riêng biệt, nhưng trên thực tế, việc trộn hai mạch này là phổ biến dựa trên chi phí và kích thước mạch. Như đã đề cập ở trên, các mạch nguy hiểm tiếng ồn cao và các mạch chịu được tiếng ồn thấp phải được cấu hình riêng biệt nhất có thể. Đặc biệt, dây tín hiệu có tiếng ồn lớn, tránh dây quanh co đường dài. Nguy cơ cao của dây là tránh đi qua các mạch tiếng ồn thấp càng nhiều càng tốt. Crosstalk sẽ dẫn đến rủi ro lớn hơn nếu sử dụng hệ thống dây song song hoặc dày đặc.

Cách cáp phụ thuộc vào cấu hình của các thành phần và cấu hình của các thành phần trở thành một chủ đề quan trọng để thực hiện các nguyên tắc cáp được mô tả ở trên.

Lưu lượng xe buýt thường có sẵn khi bo mạch chủ thực hiện các giao dịch dữ liệu giữa các chất nền. Các mạch kỹ thuật số đi qua các mạch giao diện ở cuối bo mạch chủ. Ngoài các giao diện (giao diện) với các chất nền khác, các giao diện kỹ thuật số có thể thực hiện các hoạt động giao diện khác với thế giới bên ngoài.

Mạch analog có thể được trao đổi với tín hiệu analog bên ngoài. Các đơn vị mạch analog có bộ chuyển đổi A/D để tránh nhiễu tiếng ồn từ mạch analog sang giao diện kỹ thuật số. Do đó, bộ chuyển đổi A/D phải được cài đặt cách xa giao diện kỹ thuật số. Nguồn cung cấp cho mạch analog phải được tách biệt hoàn toàn với nguồn cung cấp cho mạch kỹ thuật số, nhưng nếu điện áp cung cấp cho mạch analog giống như điện áp cung cấp cho mạch kỹ thuật số, tiếng ồn của mạch analog ngoại trừ mạch rất thấp và mạch analog có thể sử dụng một phần của mạch kỹ thuật số để cung cấp năng lượng. Trong trường hợp này, thiết bị lọc phải

Loại bỏ tiếng ồn từ các mạch kỹ thuật số.

Đối với Trái đất, các đơn vị kỹ thuật số và analog được kết nối thành một điểm duy nhất, sau đó được thiết kế bất thường bằng cách sử dụng các mẫu (mẫu) của các kết nối kỹ thuật số và analog để có nhiều trở kháng mà sau đó có thể được sử dụng để tách các đơn vị kỹ thuật số và analog.

Các tụ điện bỏ qua cáp (bypass tụ) cho bảng mạch in thường được lắp đặt ở lối vào của bảng.

Để tăng cường các mục đích này, một số mạch cũng được lắp các cuộn cảm và tụ điện bỏ qua để tạo thành bộ lọc LC (Hình 3). Một khi cuộn cảm chồng chéo với DC, giá trị cuộn cảm giảm đáng kể do các thành phần DC. Ngoài ra, cảm ứng của nguồn điện tạo ra dòng điện DC lớn, vì vậy cần phải chọn cảm ứng phù hợp. Thông thường, đầu vào của chất nền nguồn được đặt trên cuộn cảm, sử dụng hầu hết các cuộn cảm vòng được hiển thị trong Hình 4. Các tụ điện bypass sử dụng cấu trúc hai giai đoạn và để các tụ điện bypass hỗ trợ dải tần rộng, phải sử dụng các tụ điện có khả năng hỗ trợ tần số thấp và các tụ điện có khả năng hỗ trợ tần số cao tương ứng.

Các tụ điện được cung cấp ở lối vào của chất nền có tần số thấp, và mặc dù công suất của chúng phụ thuộc vào giá trị hiện tại của dòng chảy bên trong chất nền, bình nhôm điện khoảng vài chục ° F thường được sử dụng. Thiết lập tụ điện bỏ qua tần số cao gần IC, chủ yếu sử dụng nhiều tụ gốm 0,01 ° F. Lý tưởng nhất, tốt nhất là lắp một tụ điện bỏ qua gần mỗi IC và các IC dòng điện nhỏ có thể được đặt từ 2 đến 3 với nhau.

Một tụ điện bypass thứ hai cũng được đặt gần IC. Nếu nó quá xa IC, hiệu ứng của tụ điện bỏ qua có thể bị suy yếu do ảnh hưởng của điện cảm trong hình.

Chế độ Fill Beta rất hiệu quả. Nguồn điện và mặt đất (nối đất) của chất nền nhiều lớp chủ yếu được thiết kế với mô hình beta. Lý do chính là trở kháng của mô hình beta thấp hơn so với mô hình tuyến tính. Mẫu beta cũng có chức năng che chắn (che chắn) các đường tín hiệu. Điều này có nghĩa là chất nền nhiều lớp được sử dụng để đối phó với tiếng ồn. Rất hiệu quả.

Ưu tiên hàng đầu trong việc thiết kế các đường tín hiệu là rút ngắn chiều dài của chúng, do đó, các kỹ thuật cấu hình của các cụm dây trước có tác động quyết định. Phần lớn hệ thống dây điện trong chất nền là không cân bằng. Tại thời điểm này, mạch phải xem xét đường trở lại tín hiệu, bao gồm cả đường tín hiệu (tức là đường mặt đất). Các mạch bao gồm các đường tín hiệu và đường nối đất phải tránh trở thành các vòng lặp diện tích lớn (vòng lặp).

Ngoài ra, dựa trên các cân nhắc như nhiễu xuyên âm, cần tránh thiết kế các đường tín hiệu có độ ồn thấp và các đường tín hiệu có nạn nhân cao liền kề với nhau và cấu hình song song. Khi một đường nối đất giữa hai tín hiệu là không thể tránh khỏi, đường này (đường nối đất) không thể tránh khỏi.

Phần trở kháng cao không có khả năng chống ồn như phần trở kháng thấp, vì vậy dây ở độ cao điện trở phải được thiết kế để sử dụng khoảng cách ngắn nhất, nếu không chiều dài dây của phần trở kháng thấp phải đảm bảo rằng bộ đệm có thể được chèn vào nếu cần thiết. Trở kháng của đường tín hiệu trở thành đặc tính trở kháng của th. Khi các thành phần trở kháng cao được chèn giữa trình điều khiển và bộ thu, dây giữa các thành phần trở kháng cao và bộ thu trở thành trở kháng cao. Tại thời điểm này, chiều dài dây và chiều dài dây của các thành phần trở kháng cao phải được giảm. Chiều dài dây. Phần trở kháng thấp.

Trong quá khứ, các vấn đề kết nối ít có khả năng xảy ra với chất nền, chủ yếu là do trong kích thước chung của chất nền, các kết nối chủ yếu cao hơn tần số của tín hiệu (mẫu dài 20cm và tần số khoảng 250MHz). Ngoài ra, sự lựa chọn của IC phụ thuộc vào tần số của tín hiệu. Tần số hoạt động thấp của IC không thể vượt quá tần số tín hiệu của chính nó. Nói cách khác, IC tự nó có chức năng lọc và không gây rắc rối ngay cả với kết nối tần số cao.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, tần số của tín hiệu đã được cập nhật liên tục và tín hiệu bên trong của chất nền rất gần với tần số kết nối, dẫn đến các vấn đề kết nối ngày càng nghiêm trọng. Tiếng ồn tần số cao (tiếng ồn) sẽ không chỉ lan truyền trong đường tín hiệu mà còn bức xạ qua đường tín hiệu, vì vậy chỉ cần lắp đặt bộ lọc ở đầu nhận, hiệu quả của việc lọc kết nối là rất hạn chế. Biện pháp đối phó cơ bản là loại bỏ hoàn toàn mối liên hệ này.

Khi tín hiệu có tần số cao, phương pháp trì hoãn để duy trì tín hiệu có thể dễ dàng làm cùn tín hiệu. Một cách tiếp cận khác là làm cho bộ thu không kết nối đúng cách, nhưng dựa trên tiết kiệm năng lượng và các cân nhắc khác, dòng điện từ đầu nhận vẫn sẽ chảy và sẽ tiêu thụ năng lượng. Sử dụng phương pháp thiết kế của thiết bị đầu cuối ổ đĩa. Nếu một bộ lọc được chèn vào đầu nhận, kết nối có thể được loại bỏ ở đầu nhận, nhưng không phải với tín hiệu trực tuyến.

Nhà máy PCB nên nắm vững công nghệ đối phó tiếng ồn PCB EMI thực tế