Anti-interferencija je veoma važna karika u modernom dizajnu kola, koja direktno odražava performanse i pouzdanost čitavog sistema. Za PCB inženjere, dizajn protiv smetnji je ključna i teška tačka koju svi moraju savladati.

Prisustvo smetnji u PCB ploči
U stvarnim istraživanjima, utvrđeno je da postoje četiri glavne smetnje u dizajnu PCB-a: šum napajanja, smetnje dalekovoda, spajanje i elektromagnetne smetnje (EMI).

1. Buka napajanja
U visokofrekventnom kolu, šum napajanja ima posebno očigledan uticaj na visokofrekventni signal. Stoga je prvi zahtjev za napajanje niska razina buke. Ovdje je čisto tlo jednako važno kao i čist izvor energije.

2. Prenosni vod
U PCB-u su moguće samo dvije vrste dalekovoda: trakasti i mikrovalni. Najveći problem sa dalekovodima je refleksija. Refleksija će uzrokovati mnoge probleme. Na primjer, signal opterećenja će biti superpozicija originalnog signala i eho signala, što će povećati poteškoće u analizi signala; refleksija će uzrokovati povratni gubitak (povratni gubitak), što će utjecati na signal. Uticaj je jednako ozbiljan kao onaj uzrokovan dodatnim smetnjama buke.

3. Spojnica
Signal interferencije koji generiše izvor smetnje uzrokuje elektromagnetne smetnje elektronskom upravljačkom sistemu kroz određeni spojni kanal. Metoda spajanja smetnji nije ništa drugo do djelovanje na elektronski upravljački sistem kroz žice, razmake, zajedničke vodove, itd. Analiza uglavnom uključuje sljedeće vrste: direktna sprega, sprega zajedničke impedanse, kapacitivna sprega, spojnica elektromagnetne indukcije, sprega radijacije, itd.

4. Elektromagnetne smetnje (EMI)
Elektromagnetne smetnje EMI ima dva tipa: provodljive smetnje i zračene smetnje. Konduktovane smetnje se odnose na spajanje (smetnje) signala na jednoj električnoj mreži u drugu električnu mrežu preko provodnog medija. Zračena interferencija se odnosi na spajanje izvora smetnje (smetnje) svog signala na drugu električnu mrežu kroz prostor. U brzom PCB-u i dizajnu sistema, visokofrekventne signalne linije, pinovi integriranog kola, razni konektori itd. mogu postati izvori smetnji zračenja sa karakteristikama antene, koji mogu emitovati elektromagnetne valove i utjecati na druge sisteme ili druge podsisteme u sistemu. normalan rad.

PCB i mjere protiv smetnji
Dizajn štampane ploče protiv ometanja usko je povezan sa specifičnim kolom. Zatim ćemo dati samo neka objašnjenja o nekoliko uobičajenih mjera dizajna PCB protiv ometanja.

1. Dizajn kabla za napajanje
U skladu sa veličinom struje štampane ploče, pokušajte da povećate širinu dalekovoda kako biste smanjili otpor petlje. Istovremeno, usmjerite smjer dalekovoda i uzemljenja u skladu sa smjerom prijenosa podataka, što pomaže u poboljšanju sposobnosti zaštite od buke.

2. Dizajn žice za uzemljenje
Odvojite digitalno od analognog uzemljenja. Ako na ploči postoje i logička i linearna kola, treba ih razdvojiti što je više moguće. Uzemljenje niskofrekventnog kola treba da bude paralelno uzemljeno u jednoj tački što je više moguće. Kada je stvarno ožičenje teško, može se djelomično spojiti u seriju, a zatim uzemljiti paralelno. Visokofrekventni krug bi trebao biti uzemljen na više tačaka u seriji, žica za uzemljenje bi trebala biti kratka i debela, a oko visokofrekventne komponente bi se trebala koristiti mrežasta folija za uzemljenje velike površine.

Žica za uzemljenje treba da bude što deblja. Ako se za žicu za uzemljenje koristi vrlo tanka linija, potencijal uzemljenja se mijenja sa strujom, što smanjuje otpornost na buku. Stoga žicu za uzemljenje treba podebljati tako da može proći tri puta veću od dozvoljene struje na štampanoj ploči. Ako je moguće, žica za uzemljenje treba biti iznad 2~3 mm.

Žica za uzemljenje formira zatvorenu petlju. Za štampane ploče sastavljene samo od digitalnih kola, većina njihovih kola za uzemljenje je raspoređena u petlje kako bi se poboljšala otpornost na buku.

3. Konfiguracija kondenzatora za razdvajanje
Jedna od konvencionalnih metoda dizajna PCB-a je da se konfigurišu odgovarajući kondenzatori za razdvajanje na svakom ključnom delu štampane ploče.

Opšti principi konfiguracije kondenzatora za razdvajanje su:

① Povežite elektrolitički kondenzator od 10 ~ 100uf preko ulaza za napajanje. Ako je moguće, bolje je spojiti na 100uF ili više.

②U principu, svaki čip integrisanog kola treba da bude opremljen keramičkim kondenzatorom od 0,01pF. Ako razmak na štampanoj ploči nije dovoljan, kondenzator od 1-10pF može se postaviti za svakih 4~8 čipova.

③Za uređaje sa slabom sposobnošću zaštite od buke i velikim promjenama snage kada su isključeni, kao što su RAM i ROM uređaji za skladištenje, kondenzator za razdvajanje bi trebao biti direktno povezan između strujne linije i uzemljenja čipa.

④Kad kondenzatora ne bi trebao biti predugačak, posebno visokofrekventni premosni kondenzator ne bi trebao imati vod.

4. Metode za uklanjanje elektromagnetnih smetnji u dizajnu PCB-a

①Smanjite petlje: Svaka petlja je ekvivalentna anteni, tako da moramo minimizirati broj petlji, površinu petlje i antenski efekat petlje. Uvjerite se da signal ima samo jednu putanju petlje u bilo koje dvije točke, izbjegavajte umjetne petlje i pokušajte koristiti sloj snage.

②Filtriranje: Filtriranje se može koristiti za smanjenje EMI i na napojnoj i na signalnoj liniji. Postoje tri metode: kondenzatori za razdvajanje, EMI filteri i magnetne komponente.

③Shield.

④ Pokušajte smanjiti brzinu visokofrekventnih uređaja.

⑤ Povećanje dielektrične konstante PCB ploče može spriječiti da visokofrekventni dijelovi poput dalekovoda blizu ploče zrače prema van; Povećanje debljine PCB ploče i minimiziranje debljine mikrotrakaste linije može spriječiti prelijevanje elektromagnetne žice i spriječiti zračenje.