La antiinterferencia es un vínculo muy importante en el diseño de circuitos modernos, que refleja directamente el rendimiento y la confiabilidad de todo el sistema. Para los ingenieros de PCB, el diseño antiinterferencias es el punto clave y difícil que todos deben dominar.

La presencia de interferencias en la placa PCB.
En investigaciones reales, se ha descubierto que existen cuatro interferencias principales en el diseño de PCB: ruido de la fuente de alimentación, interferencia de la línea de transmisión, acoplamiento e interferencia electromagnética (EMI).

1. Ruido de la fuente de alimentación
En el circuito de alta frecuencia, el ruido de la fuente de alimentación tiene una influencia especialmente evidente en la señal de alta frecuencia. Por lo tanto, el primer requisito para el suministro de energía es un bajo nivel de ruido. Aquí, un suelo limpio es tan importante como una fuente de energía limpia.

2. Línea de transmisión
Sólo hay dos tipos de líneas de transmisión posibles en una PCB: línea de tira y línea de microondas. El mayor problema de las líneas de transmisión es la reflexión. La reflexión causará muchos problemas. Por ejemplo, la señal de carga será la superposición de la señal original y la señal de eco, lo que aumentará la dificultad del análisis de la señal; La reflexión provocará una pérdida de retorno (pérdida de retorno), lo que afectará la señal. El impacto es tan grave como el causado por la interferencia de ruido aditivo.

3. Acoplamiento
La señal de interferencia generada por la fuente de interferencia provoca interferencia electromagnética en el sistema de control electrónico a través de un determinado canal de acoplamiento. El método de acoplamiento de interferencia no es más que actuar sobre el sistema de control electrónico a través de cables, espacios, líneas comunes, etc. El análisis incluye principalmente los siguientes tipos: acoplamiento directo, acoplamiento de impedancia común, acoplamiento capacitivo, acoplamiento de inducción electromagnética, acoplamiento de radiación, etc.

4. Interferencia electromagnética (EMI)
La interferencia electromagnética EMI tiene dos tipos: interferencia conducida e interferencia radiada. La interferencia conducida se refiere al acoplamiento (interferencia) de señales en una red eléctrica a otra red eléctrica a través de un medio conductor. La interferencia radiada se refiere a la fuente de interferencia que acopla (interferencia) su señal a otra red eléctrica a través del espacio. En el diseño de sistemas y PCB de alta velocidad, las líneas de señal de alta frecuencia, los pines de los circuitos integrados, varios conectores, etc. pueden convertirse en fuentes de interferencia de radiación con características de antena, que pueden emitir ondas electromagnéticas y afectar a otros sistemas u otros subsistemas del sistema. trabajo normal.

Medidas antiinterferencias de circuitos y PCB.
El diseño antiinterferencias de la placa de circuito impreso está estrechamente relacionado con el circuito específico. A continuación, solo haremos algunas explicaciones sobre varias medidas comunes del diseño antiinterferencias de PCB.

1. Diseño del cable de alimentación
De acuerdo con el tamaño de la corriente de la placa de circuito impreso, intente aumentar el ancho de la línea eléctrica para reducir la resistencia del bucle. Al mismo tiempo, haga que la dirección de la línea eléctrica y la línea de tierra sean consistentes con la dirección de transmisión de datos, lo que ayuda a mejorar la capacidad anti-ruido.

2. Diseño del cable de tierra
Separe la tierra digital de la tierra analógica. Si hay circuitos lógicos y circuitos lineales en la placa de circuito, deben estar lo más separados posible. La tierra del circuito de baja frecuencia debe estar conectada a tierra en paralelo en un solo punto tanto como sea posible. Cuando el cableado real es difícil, se puede conectar parcialmente en serie y luego conectar a tierra en paralelo. El circuito de alta frecuencia debe estar conectado a tierra en múltiples puntos en serie, el cable de tierra debe ser corto y grueso, y se debe utilizar una lámina de tierra de gran superficie en forma de rejilla alrededor del componente de alta frecuencia.

El cable de tierra debe ser lo más grueso posible. Si se utiliza una línea muy delgada para el cable de tierra, el potencial de tierra cambia con la corriente, lo que reduce la resistencia al ruido. Por lo tanto, el cable de tierra debe engrosarse para que pueda pasar tres veces la corriente permitida en la placa impresa. Si es posible, el cable de tierra debe tener una longitud superior a 2 ~ 3 mm.

El cable de tierra forma un circuito cerrado. Para las placas impresas compuestas únicamente por circuitos digitales, la mayoría de sus circuitos de puesta a tierra están dispuestos en bucles para mejorar la resistencia al ruido.

3. Configuración del condensador de desacoplamiento
Uno de los métodos convencionales de diseño de PCB es configurar condensadores de desacoplamiento adecuados en cada parte clave de la placa impresa.

Los principios generales de configuración de los condensadores de desacoplamiento son:

① Conecte un condensador electrolítico de 10 ~ 100 uf a través de la entrada de alimentación. Si es posible, es mejor conectarse a 100uF o más.

②En principio, cada chip de circuito integrado debe estar equipado con un condensador cerámico de 0,01 pF. Si el espacio de la placa impresa no es suficiente, se puede colocar un condensador de 1-10pF por cada 4~8 chips.

③Para dispositivos con una capacidad antiruido débil y grandes cambios de energía cuando están apagados, como dispositivos de almacenamiento RAM y ROM, se debe conectar directamente un condensador de desacoplamiento entre la línea de alimentación y la línea de tierra del chip.

④El cable del condensador no debe ser demasiado largo, especialmente el condensador de derivación de alta frecuencia no debe tener cable.

4. Métodos para eliminar interferencias electromagnéticas en el diseño de PCB.

①Reducir bucles: cada bucle equivale a una antena, por lo que debemos minimizar el número de bucles, el área del bucle y el efecto de antena del bucle. Asegúrese de que la señal tenga solo una ruta de bucle en dos puntos cualesquiera, evite bucles artificiales e intente utilizar la capa de energía.

②Filtrado: el filtrado se puede utilizar para reducir la EMI tanto en la línea de alimentación como en la línea de señal. Hay tres métodos: condensadores de desacoplamiento, filtros EMI y componentes magnéticos.

③Escudo.

④ Intente reducir la velocidad de los dispositivos de alta frecuencia.

⑤ Aumentar la constante dieléctrica de la placa PCB puede evitar que las piezas de alta frecuencia, como la línea de transmisión cercana a la placa, irradien hacia afuera; aumentar el grosor de la placa PCB y minimizar el grosor de la línea microstrip puede evitar que el cable electromagnético se desborde y también evitar la radiación.