Anti-interferencija yra labai svarbi šiuolaikinės grandinės dizaino grandis, kuri tiesiogiai atspindi visos sistemos veikimą ir patikimumą. PCB inžinieriams anti-interferencinis dizainas yra pagrindinis ir sudėtingas dalykas, kurį turi įvaldyti kiekvienas.
Trikdžių buvimas PCB plokštėje
Faktiniais tyrimais nustatyta, kad PCB konstrukcijoje yra keturi pagrindiniai trukdžiai: maitinimo šaltinio triukšmas, perdavimo linijos trukdžiai, sujungimas ir elektromagnetiniai trukdžiai (EMI).
1. Maitinimo šaltinio triukšmas
Aukšto dažnio grandinėje maitinimo šaltinio triukšmas turi ypač akivaizdžią įtaką aukšto dažnio signalui. Todėl pirmasis maitinimo šaltinio reikalavimas yra mažas triukšmas. Čia švarus įžeminimas yra toks pat svarbus kaip švarus energijos šaltinis.
2. Perdavimo linija
PCB galimos tik dviejų tipų perdavimo linijos: juostinė linija ir mikrobangų linija. Didžiausia perdavimo linijų problema yra atspindys. Apmąstymai sukels daug problemų. Pavyzdžiui, apkrovos signalas bus pradinio signalo ir aido signalo superpozicija, o tai padidins signalo analizės sunkumą; atspindys sukels grąžinimo praradimą (grįžimo praradimą), kuris paveiks signalą. Poveikis yra toks pat rimtas, kaip ir dėl papildomo triukšmo.
3. Sukabinimas
Trikdžių šaltinio generuojamas trikdžių signalas sukelia elektromagnetinius trukdžius elektroninei valdymo sistemai per tam tikrą sujungimo kanalą. Trikdžių sujungimo metodas yra ne kas kita, kaip elektroninės valdymo sistemos veikimas per laidus, tarpus, bendrąsias linijas ir kt. Analizė daugiausia apima šiuos tipus: tiesioginis sujungimas, bendrosios varžos jungtis, talpinė jungtis, elektromagnetinė indukcinė jungtis, spinduliuotės jungtis, ir tt
4. Elektromagnetiniai trukdžiai (EMI)
Elektromagnetiniai trukdžiai EMI yra dviejų tipų: laidieji trukdžiai ir spinduliuotės trukdžiai. Laidieji trukdžiai reiškia signalų, esančių viename elektros tinkle, sujungimą (trukdymą) su kitu elektros tinklu per laidžią terpę. Spinduliuotės trukdžiai reiškia trukdžių šaltinio sujungimą (trikdžius) savo signalą kitam elektros tinklui per erdvę. Didelės spartos PCB ir sistemos projektuojant aukšto dažnio signalų linijos, integrinių grandynų kontaktai, įvairios jungtys ir kt. gali tapti antenos charakteristikų spinduliuotės trukdžių šaltiniais, kurie gali skleisti elektromagnetines bangas ir paveikti kitas sistemos ar kitas sistemos posistemes. normalus darbas.
PCB ir grandinės apsaugos nuo trukdžių priemonės
Spausdintinės plokštės apsauga nuo strigimo yra glaudžiai susijusi su konkrečia grandine. Toliau pateiksime tik keletą paaiškinimų apie keletą bendrų PCB apsaugos nuo trukdžių projektavimo priemonių.
1. Maitinimo laido dizainas
Atsižvelgdami į spausdintinės plokštės srovės dydį, pabandykite padidinti maitinimo linijos plotį, kad sumažintumėte kilpos varžą. Tuo pačiu metu pasirūpinkite, kad elektros linijos ir žemės linijos kryptis atitiktų duomenų perdavimo kryptį, o tai padeda pagerinti atsparumą triukšmui.
2. Įžeminimo laido konstrukcija
Atskirkite skaitmeninį įžeminimą nuo analoginio įžeminimo. Jei plokštėje yra ir loginių, ir tiesinių grandinių, jas reikia kuo labiau atskirti. Žemo dažnio grandinės įžeminimas turi būti įžemintas lygiagrečiai viename taške, kiek įmanoma. Kai sudėtinga prijungti laidus, jį galima iš dalies sujungti nuosekliai ir įžeminti lygiagrečiai. Aukšto dažnio grandinė turi būti įžeminta keliuose nuosekliai sujungtuose taškuose, įžeminimo laidas turi būti trumpas ir storas, o aplink aukšto dažnio komponentą turėtų būti naudojama tinklelį primenanti didelio ploto įžeminimo folija.
Įžeminimo laidas turi būti kuo storesnis. Jei įžeminimo laidui naudojama labai plona linija, įžeminimo potencialas keičiasi su srove, o tai sumažina atsparumą triukšmui. Todėl įžeminimo laidas turi būti sustorintas, kad jis galėtų praleisti tris kartus leistiną srovę spausdintinėje plokštėje. Jei įmanoma, įžeminimo laidas turi būti didesnis nei 2–3 mm.
Įžeminimo laidas sudaro uždarą kilpą. Spausdintinėse plokštėse, sudarytose tik iš skaitmeninių grandinių, dauguma jų įžeminimo grandinių yra išdėstytos kilpomis, kad būtų pagerintas atsparumas triukšmui.
3. Atjungimo kondensatoriaus konfigūracija
Vienas iš įprastų PCB projektavimo būdų yra sukonfigūruoti atitinkamus atjungimo kondensatorius kiekvienoje pagrindinėje spausdintinės plokštės dalyje.
Bendrieji atjungimo kondensatorių konfigūravimo principai yra šie:
① Prie maitinimo įvesties prijunkite 10–100 uf elektrolitinį kondensatorių. Jei įmanoma, geriau jungtis prie 100uF ar daugiau.
② Iš esmės kiekvienoje integrinio grandyno lustoje turi būti 0,01 pF keraminis kondensatorius. Jei spausdintinės plokštės tarpo nepakanka, galima įrengti 1–10 pF kondensatorių kas 4–8 lustams.
③ Įrenginiams, turintiems silpną apsaugą nuo triukšmo ir didelius galios pokyčius išjungus, pvz., RAM ir ROM atminties įrenginius, atjungiamasis kondensatorius turi būti tiesiogiai prijungtas tarp maitinimo linijos ir lusto įžeminimo linijos.
④ Kondensatoriaus laidas neturėtų būti per ilgas, ypač aukšto dažnio apėjimo kondensatorius neturėtų turėti laido.
4. Elektromagnetinių trukdžių pašalinimo metodai PCB projektuojant
①Sumažinti kilpų skaičių: kiekviena kilpa prilygsta antenai, todėl turime sumažinti kilpų skaičių, kilpos plotą ir antenos poveikį. Įsitikinkite, kad signalas turi tik vieną kilpos kelią bet kuriuose dviejuose taškuose, venkite dirbtinių kilpų ir pabandykite naudoti maitinimo sluoksnį.
②Filtravimas: filtravimas gali būti naudojamas siekiant sumažinti EMI tiek maitinimo linijoje, tiek signalo linijoje. Yra trys būdai: kondensatorių atjungimas, EMI filtrai ir magnetiniai komponentai.
③ Skydas.
④ Pabandykite sumažinti aukšto dažnio įrenginių greitį.
⑤ Padidinus PCB plokštės dielektrinę konstantą, aukšto dažnio dalys, tokios kaip perdavimo linija arti plokštės, negali sklisti į išorę; PCB plokštės storio padidinimas ir mikrojuostos linijos storio sumažinimas gali užkirsti kelią elektromagnetinio laido perpildymui ir taip pat užkirsti kelią spinduliuotei.