Zaščita pred motnjami je zelo pomemben člen v sodobnem oblikovanju vezij, ki neposredno odraža zmogljivost in zanesljivost celotnega sistema. Za inženirje tiskanih vezij je zasnova proti motnjam ključna in težka točka, ki jo morajo obvladati vsi.

Prisotnost motenj na plošči PCB
V dejanskih raziskavah je bilo ugotovljeno, da obstajajo štiri glavne motnje pri oblikovanju PCB: hrup napajanja, motnje prenosnega voda, sklopitev in elektromagnetne motnje (EMI).

1. Hrup napajanja
V visokofrekvenčnem tokokrogu ima šum napajalnika še posebej očiten vpliv na visokofrekvenčni signal. Zato je prva zahteva za napajanje nizek hrup. Tukaj je čista podlaga enako pomembna kot čist vir energije.

2. Daljnovod
V tiskanem vezju sta možni le dve vrsti prenosnih linij: trakasta linija in mikrovalovna linija. Največji problem daljnovodov je odboj. Odsev bo povzročil veliko težav. Na primer, obremenitveni signal bo superpozicija prvotnega signala in odmevnega signala, kar bo povečalo težavnost analize signala; odboj bo povzročil povratno izgubo (povratno izgubo), kar bo vplivalo na signal. Vpliv je tako resen kot tisti, ki ga povzročajo dodatne motnje hrupa.

3. Spenjanje
Interferenčni signal, ki ga ustvari vir motenj, povzroča elektromagnetne motnje elektronskemu krmilnemu sistemu prek določenega spojnega kanala. Metoda spajanja motenj ni nič drugega kot delovanje na elektronski nadzorni sistem prek žic, presledkov, skupnih vodov itd. Analiza vključuje predvsem naslednje vrste: neposredno spajanje, skupno impedančno spajanje, kapacitivno spajanje, elektromagnetno indukcijsko spajanje, radiacijsko spajanje, itd.

4. Elektromagnetne motnje (EMI)
Elektromagnetne motnje EMI ima dve vrsti: prevodne motnje in sevane motnje. Kondukcijska motnja se nanaša na spajanje (motnje) signalov v enem električnem omrežju z drugim električnim omrežjem prek prevodnega medija. Sevana motnja se nanaša na vir motenj, ki povezuje (motnje) svoj signal z drugim električnim omrežjem skozi prostor. Pri načrtovanju tiskanega vezja in sistemov za visoke hitrosti lahko visokofrekvenčne signalne linije, zatiči integriranega vezja, različni priključki itd. postanejo viri motenj sevanja z značilnostmi antene, ki lahko oddajajo elektromagnetne valove in vplivajo na druge sisteme ali druge podsisteme v sistemu. normalno delo.

PCB in ukrepi proti motnjam
Zasnova tiskanega vezja proti motnjam je tesno povezana s specifičnim vezjem. Nato bomo podali samo nekaj razlag o več običajnih ukrepih zasnove PCB proti motnjam.

1. Zasnova napajalnega kabla
Glede na velikost toka tiskanega vezja poskusite povečati širino električnega voda, da zmanjšate upor zanke. Hkrati poskrbite, da bosta smer napajalnega in ozemljitvenega voda skladna s smerjo prenosa podatkov, kar pomaga izboljšati protihrupno sposobnost.

2. Zasnova ozemljitvene žice
Ločite digitalno ozemljitev od analogne. Če so na vezju tako logična kot linearna vezja, jih je treba čim bolj ločiti. Ozemljitev nizkofrekvenčnega tokokroga naj bo čim bolj ozemljena vzporedno na eni točki. Ko je dejansko ožičenje težko, ga je mogoče delno povezati zaporedno in nato ozemljiti vzporedno. Visokofrekvenčno vezje je treba ozemljiti na več točkah zaporedno, ozemljitvena žica mora biti kratka in debela, okoli visokofrekvenčne komponente pa je treba uporabiti mrežasto ozemljitveno folijo velike površine.

Ozemljitvena žica mora biti čim debelejša. Če je za ozemljitveno žico uporabljena zelo tanka linija, se ozemljitveni potencial spreminja s tokom, kar zmanjša odpornost proti hrupu. Zato je treba ozemljitveno žico odebeliti tako, da prepušča trikratnik dovoljenega toka na tiskani plošči. Če je mogoče, mora biti ozemljitvena žica nad 2~3 mm.

Ozemljitvena žica tvori zaprto zanko. Pri tiskanih ploščah, sestavljenih samo iz digitalnih vezij, je večina njihovih ozemljitvenih vezij razporejenih v zankah, da se izboljša odpornost proti hrupu.

3. Konfiguracija ločilnega kondenzatorja
Ena od običajnih metod načrtovanja PCB je konfiguracija ustreznih ločilnih kondenzatorjev na vsakem ključnem delu tiskane plošče.

Splošna načela konfiguracije ločilnih kondenzatorjev so:

① Priključite elektrolitski kondenzator 10 ~ 100 uf na vhod napajanja. Če je mogoče, je bolje, da se povežete na 100uF ali več.

②Načeloma mora biti vsak čip integriranega vezja opremljen s keramičnim kondenzatorjem 0,01 pF. Če reža na tiskani plošči ni dovolj, je mogoče namestiti kondenzator 1-10pF za vsakih 4~8 čipov.

③Za naprave s šibko zmožnostjo zaščite pred hrupom in velikimi spremembami moči, ko so izklopljene, kot so pomnilniške naprave RAM in ROM, mora biti ločilni kondenzator neposredno povezan med napajalno linijo in ozemljitveno linijo čipa.

④ Žica kondenzatorja ne sme biti predolga, še posebej visokofrekvenčni obvodni kondenzator ne sme imeti žice.

4. Metode za odpravo elektromagnetnih motenj pri načrtovanju PCB

①Zmanjšajte zanke: Vsaka zanka je enakovredna anteni, zato moramo čim bolj zmanjšati število zank, površino zanke in učinek antene zanke. Prepričajte se, da ima signal samo eno pot zanke na poljubnih dveh točkah, izogibajte se umetnim zankam in poskusite uporabiti plast moči.

②Filtriranje: Filtriranje se lahko uporablja za zmanjšanje elektromagnetnih motenj tako na električnem kot na signalnem vodu. Obstajajo trije načini: ločilni kondenzatorji, EMI filtri in magnetne komponente.

③Ščit.

④ Poskusite zmanjšati hitrost visokofrekvenčnih naprav.

⑤ Povečanje dielektrične konstante plošče PCB lahko prepreči, da bi visokofrekvenčni deli, kot je prenosni vod blizu plošče, sevali navzven; povečanje debeline tiskanega vezja in zmanjšanje debeline mikrotrakaste linije lahko prepreči prelivanje elektromagnetne žice in tudi sevanje.