A anti-interferência é um elo muito importante no design de circuitos modernos, que reflete diretamente o desempenho e a confiabilidade de todo o sistema. Para engenheiros de PCB, o design anti-interferência é o ponto chave e difícil que todos devem dominar.

A presença de interferência na placa PCB
Na pesquisa real, descobriu-se que existem quatro interferências principais no projeto de PCB: ruído da fonte de alimentação, interferência na linha de transmissão, acoplamento e interferência eletromagnética (EMI).

1. Ruído da fonte de alimentação
No circuito de alta frequência, o ruído da fonte de alimentação tem uma influência particularmente óbvia no sinal de alta frequência. Portanto, o primeiro requisito para a fonte de alimentação é o baixo ruído. Aqui, um terreno limpo é tão importante quanto uma fonte de energia limpa.

2. Linha de transmissão
Existem apenas dois tipos de linhas de transmissão possíveis em uma PCB: linha strip e linha de micro-ondas. O maior problema das linhas de transmissão é a reflexão. A reflexão causará muitos problemas. Por exemplo, o sinal de carga será a superposição do sinal original e do sinal de eco, o que aumentará a dificuldade de análise do sinal; a reflexão causará perda de retorno (perda de retorno), o que afetará o sinal. O impacto é tão grave quanto o causado pela interferência sonora aditiva.

3. Acoplamento
O sinal de interferência gerado pela fonte de interferência causa interferência eletromagnética no sistema de controle eletrônico através de um determinado canal de acoplamento. O método de acoplamento de interferência nada mais é do que atuar no sistema de controle eletrônico através de fios, espaços, linhas comuns, etc. A análise inclui principalmente os seguintes tipos: acoplamento direto, acoplamento de impedância comum, acoplamento capacitivo, acoplamento de indução eletromagnética, acoplamento de radiação, etc.

4. Interferência eletromagnética (EMI)
Interferência eletromagnética O EMI possui dois tipos: interferência conduzida e interferência irradiada. Interferência conduzida refere-se ao acoplamento (interferência) de sinais em uma rede elétrica a outra rede elétrica através de um meio condutor. Interferência irradiada refere-se ao acoplamento da fonte de interferência (interferência) de seu sinal a outra rede elétrica através do espaço. Em PCBs de alta velocidade e projetos de sistemas, linhas de sinal de alta frequência, pinos de circuitos integrados, vários conectores, etc. podem se tornar fontes de interferência de radiação com características de antena, que podem emitir ondas eletromagnéticas e afetar outros sistemas ou outros subsistemas no sistema. trabalho normal.

Medidas anti-interferência de PCB e circuito
O design anti-bloqueio da placa de circuito impresso está intimamente relacionado ao circuito específico. A seguir, faremos apenas algumas explicações sobre várias medidas comuns de design anti-jamming de PCB.

1. Projeto do cabo de alimentação
De acordo com o tamanho da corrente da placa de circuito impresso, tente aumentar a largura da linha de alimentação para reduzir a resistência do loop. Ao mesmo tempo, torne a direção da linha de energia e da linha de aterramento consistente com a direção da transmissão de dados, o que ajuda a aumentar a capacidade anti-ruído.

2. Projeto do fio terra
Separe o aterramento digital do aterramento analógico. Se houver circuitos lógicos e circuitos lineares na placa de circuito, eles deverão ser separados tanto quanto possível. O aterramento do circuito de baixa frequência deve ser aterrado em paralelo em um único ponto, tanto quanto possível. Quando a fiação real é difícil, ela pode ser parcialmente conectada em série e depois aterrada em paralelo. O circuito de alta frequência deve ser aterrado em vários pontos em série, o fio terra deve ser curto e grosso e a folha de aterramento de grande área em forma de grade deve ser usada ao redor do componente de alta frequência.

O fio terra deve ser o mais grosso possível. Se for usada uma linha muito fina para o fio de aterramento, o potencial de aterramento muda com a corrente, o que reduz a resistência ao ruído. Portanto, o fio terra deve ser engrossado para que possa passar três vezes a corrente permitida na placa impressa. Se possível, o fio terra deve estar acima de 2~3mm.

O fio terra forma um circuito fechado. Para placas impressas compostas apenas por circuitos digitais, a maioria dos seus circuitos de aterramento são dispostos em loops para melhorar a resistência ao ruído.

3. Configuração do capacitor de desacoplamento
Um dos métodos convencionais de projeto de PCB é configurar capacitores de desacoplamento apropriados em cada parte principal da placa impressa.

Os princípios gerais de configuração do desacoplamento de capacitores são:

① Conecte um capacitor eletrolítico de 10 ~ 100uf na entrada de energia. Se possível, é melhor conectar a 100uF ou mais.

②Em princípio, cada chip de circuito integrado deve ser equipado com um capacitor cerâmico de 0,01pF. Se a lacuna da placa impressa não for suficiente, um capacitor de 1-10pF pode ser instalado para cada 4 ~ 8 chips.

③Para dispositivos com fraca capacidade anti-ruído e grandes mudanças de energia quando desligados, como dispositivos de armazenamento RAM e ROM, um capacitor de desacoplamento deve ser conectado diretamente entre a linha de alimentação e a linha de aterramento do chip.

④O condutor do capacitor não deve ser muito longo, especialmente o capacitor de bypass de alta frequência não deve ter condutor.

4. Métodos para eliminar interferência eletromagnética no projeto de PCB

①Reduzir loops: Cada loop é equivalente a uma antena, portanto precisamos minimizar o número de loops, a área do loop e o efeito antena do loop. Certifique-se de que o sinal tenha apenas um caminho de loop em dois pontos quaisquer, evite loops artificiais e tente usar a camada de potência.

②Filtragem: A filtragem pode ser usada para reduzir EMI tanto na linha de energia quanto na linha de sinal. Existem três métodos: capacitores de desacoplamento, filtros EMI e componentes magnéticos.

③Escudo.

④ Tente reduzir a velocidade dos dispositivos de alta frequência.

⑤ Aumentar a constante dielétrica da placa PCB pode evitar que as peças de alta frequência, como a linha de transmissão próxima à placa, irradiem para fora; aumentar a espessura da placa PCB e minimizar a espessura da linha de microfita pode evitar que o fio eletromagnético transborde e também evitar a radiação.