Công nghệ PCB - PCB Power Noise và nhiễu đường truyền

1. Tiếng ồn nguồn

Trong mạch PCB tần số cao, ảnh hưởng của tiếng ồn của nguồn điện đối với tín hiệu tần số cao đặc biệt rõ ràng. Do đó, yêu cầu đầu tiên là nguồn điện có độ ồn thấp. Ở đây, mặt đất sạch cũng quan trọng như nguồn điện sạch. Tại sao? Rõ ràng, nguồn điện có trở kháng nhất định và trở kháng được phân phối trên toàn bộ nguồn điện, do đó, tiếng ồn cũng chồng lên nguồn điện. Sau đó, chúng ta nên giảm trở kháng của nguồn điện càng nhiều càng tốt, vì vậy tốt nhất là có một lớp năng lượng chuyên dụng và hệ thống. Trong thiết kế mạch tần số cao, nguồn điện được thiết kế dưới dạng các lớp và trong hầu hết các trường hợp, nó tốt hơn nhiều so với thiết kế dưới dạng bus để vòng lặp luôn có thể đi theo con đường trở kháng tối thiểu. Ngoài ra, các dải điện phải cung cấp một vòng lặp tín hiệu cho tất cả các tín hiệu được tạo và nhận trên PCB, do đó giảm thiểu các vòng lặp tín hiệu, do đó làm giảm tiếng ồn mà các nhà thiết kế mạch tần số thấp thường bỏ qua.

Trong thiết kế PCB, có một số cách để loại bỏ tiếng ồn nguồn điện.

1. Chú ý đến lỗ thông qua trên tấm: lỗ thông qua làm cho lớp điện cần phải khắc lỗ, để lại không gian cho lỗ thông qua. Nếu việc mở lớp công suất quá lớn, nó chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến vòng lặp tín hiệu, tín hiệu buộc phải bỏ qua, diện tích vòng lặp tăng lên và tiếng ồn tăng lên. Trong khi đó, nếu một số đường tín hiệu tập trung gần lỗ mở và chia sẻ vòng lặp này, trở kháng chung sẽ gây nhiễu xuyên âm.

2. Cần đủ dây nối đất để kết nối dây dẫn: mỗi tín hiệu cần phải có vòng tín hiệu độc quyền của riêng mình, khu vực vòng lặp của tín hiệu và vòng lặp phải càng nhỏ càng tốt, có nghĩa là tín hiệu và vòng lặp phải song song.

3. Nguồn điện của nguồn điện tương tự và nguồn điện kỹ thuật số nên được tách biệt: các thiết bị tần số cao thường rất nhạy cảm với tiếng ồn kỹ thuật số, vì vậy cả hai nên được tách ra và kết nối với nhau ở lối vào nguồn điện. Nếu tín hiệu cần phải đi qua các phần tương tự và kỹ thuật số, một vòng lặp có thể được đặt tại giao lộ để giảm diện tích vòng lặp.

4. Tránh chồng chéo nguồn điện độc lập giữa các lớp khác nhau: nếu không tiếng ồn mạch có thể dễ dàng được ghép nối bằng điện dung ký sinh.

5. Cô lập các yếu tố nhạy cảm: chẳng hạn như PLL.

6. Đặt dây nguồn: Để giảm vòng lặp tín hiệu, đặt dây nguồn ở rìa của dây tín hiệu để giảm tiếng ồn.

2, Đường dây truyền tải

Chỉ có hai đường truyền trong PCB: Ribbon và Microwave. Vấn đề lớn nhất với đường truyền là phản xạ. Suy nghĩ có thể gây ra rất nhiều câu hỏi. Ví dụ, tín hiệu tải sẽ là sự chồng chéo của tín hiệu gốc và tín hiệu tiếng vang, làm tăng độ khó phân tích tín hiệu; Phản xạ gây ra mất mát trở lại (mất mát trở lại), ảnh hưởng đến tín hiệu cũng nghiêm trọng như ảnh hưởng của nhiễu bổ sung:

1. Tín hiệu phản xạ trở lại nguồn tín hiệu sẽ làm tăng tiếng ồn hệ thống, khiến người nhận khó phân biệt tiếng ồn và tín hiệu hơn;

2. Bất kỳ tín hiệu phản xạ nào về cơ bản sẽ làm giảm chất lượng tín hiệu và thay đổi hình dạng của tín hiệu đầu vào. Về nguyên tắc, giải pháp chủ yếu là kết hợp trở kháng (ví dụ, trở kháng liên kết nên phù hợp tốt với trở kháng của hệ thống), nhưng đôi khi tính toán trở kháng phức tạp hơn và có thể tham khảo một số phần mềm tính toán trở kháng đường truyền.

Các phương pháp để loại bỏ nhiễu đường truyền trong thiết kế bảng PCB như sau:

(a) Tránh sự gián đoạn của trở kháng đường truyền. Điểm mà trở kháng không liên tục là điểm mà đường truyền bị đột biến, chẳng hạn như góc bên phải, quá lỗ, v.v., nên tránh càng nhiều càng tốt. Phương pháp là: tránh góc phải của quỹ đạo, chọn góc 45 ° hoặc vòng cung càng nhiều càng tốt, cũng có thể chọn uốn cong lớn; Sử dụng càng ít lỗ càng tốt vì mỗi lỗ là một điểm trở kháng không liên tục và tín hiệu bên ngoài không nên đi qua lớp bên trong và ngược lại.

(b) Không sử dụng dây cọc. Bởi vì bất kỳ stub nào cũng là nguồn gốc của tiếng ồn. Nếu một đường dây ngắn, bạn có thể kết thúc nó ở cuối đường truyền; Nếu đoạn ngắn dài hơn, đường truyền chính sẽ được sử dụng làm nguồn, điều này sẽ dẫn đến phản xạ lớn hơn và làm phức tạp vấn đề, vì vậy nó không được khuyến khích.