Anti-interferens är en mycket viktig länk i modern kretsdesign, som direkt återspeglar prestandan och tillförlitligheten för hela systemet. För PCB-ingenjörer är anti-interferensdesign den viktigaste och svåra punkten som alla måste behärska.
Närvaron av störningar i PCB -kortet
I faktisk forskning har det visat sig att det finns fyra huvudstörningar i PCB -design: strömförsörjningsbrus, transmissionsledningsstörningar, koppling och elektromagnetisk störning (EMI).
1. Strömförsörjningsbrus
I högfrekvenskretsen har bruset från strömförsörjningen ett särskilt uppenbart inflytande på högfrekvenssignalen. Därför är det första kravet på strömförsörjningen lågt brus. Här är en ren mark lika viktig som en ren kraftkälla.
2. Överföringslinje
Det finns bara två typer av transmissionslinjer i en PCB: striplinje och mikrovågslinje. Det största problemet med transmissionslinjer är reflektion. Reflektion kommer att orsaka många problem. Till exempel kommer lastsignalen att vara superpositionen för den ursprungliga signalen och ekosignalen, som kommer att öka svårigheten med signalanalys; Reflektion kommer att orsaka avkastningsförlust (returförlust), vilket kommer att påverka signalen. Påverkan är lika allvarlig som den orsakade av tillsatsbrusinterferens.
3. Koppling
Störningssignalen som genereras av interferenskällan orsakar elektromagnetisk störning till det elektroniska styrsystemet genom en viss kopplingskanal. Kopplingsmetoden för störningar är inget annat än att agera på det elektroniska styrsystemet genom ledningar, utrymmen, vanliga linjer, etc. Analysen inkluderar huvudsakligen följande typer: direkt koppling, vanlig impedanskoppling, kapacitiv koppling, elektromagnetisk induktionskoppling, strålningskoppling, etc.
4. Elektromagnetisk störning (EMI)
Elektromagnetisk interferens EMI har två typer: genomförda störningar och utstrålade störningar. Genomförd störningar avser kopplingen (störningar) av signaler på ett elektriskt nätverk till ett annat elektriskt nätverk genom ett ledande medium. Strålad störning avser interferenskällkopplingen (störningar) dess signal till ett annat elektriskt nätverk genom rymden. I höghastighets-PCB- och systemdesign kan högfrekventa signallinjer, integrerade kretsstift, olika kontakter etc. bli strålningsinterferenskällor med antennegenskaper, som kan avge elektromagnetiska vågor och påverka andra system eller andra delsystem i systemet. normalt arbete.
PCB och krets mot interferensåtgärder
Den anti-jammande utformningen av det tryckta kretskortet är nära besläktat med den specifika kretsen. Därefter kommer vi bara att göra några förklaringar om flera vanliga mått på PCB anti-jamming design.
1. Strömsladddesign
Enligt storleken på den tryckta kretskortströmmen, försök att öka bredd på kraftledningen för att minska slingmotståndet. Samtidigt gör riktningen för kraftledningen och marklinjen i överensstämmelse med riktningen för dataöverföring, vilket hjälper till att förbättra anti-brusförmågan.
2. Marktråddesign
Separat digital mark från analog mark. Om det finns både logikkretsar och linjära kretsar på kretskortet, bör de separeras så mycket som möjligt. Marken för lågfrekvenskretsen bör jordas parallellt vid en enda punkt så mycket som möjligt. När de faktiska ledningarna är svåra kan den delvis anslutas i serie och sedan jordas parallellt. Högfrekvenskretsen bör baseras på flera punkter i serien, jordtråden ska vara kort och tjock, och den nätliknande markfolien bör användas runt den högfrekventa komponenten.
Jordtråden ska vara så tjock som möjligt. Om en mycket tunn linje används för jordningstråden förändras jordningspotentialen med strömmen, vilket minskar brusmotståndet. Därför bör jordtråden förtjockas så att den kan passera tre gånger den tillåtna strömmen på det tryckta kortet. Om möjligt bör jordtråden vara över 2 ~ 3 mm.
Jordtråden bildar en sluten slinga. För tryckta brädor som endast består av digitala kretsar är de flesta av deras jordningskretsar arrangerade i slingor för att förbättra bullermotståndet.
3. Avkopplingskondensatorkonfiguration
En av de konventionella metoderna för PCB -design är att konfigurera lämpliga frikopplingskondensatorer på varje nyckeldel av det tryckta kortet.
De allmänna konfigurationsprinciperna för frikopplingskondensatorer är:
① Anslut en 10 ~ 100UF elektrolytisk kondensator över kraftinmatningen. Om möjligt är det bättre att ansluta till 100uf eller mer.
② I princip bör varje integrerat kretschip utrustas med en 0,01 pf keramisk kondensator. Om det tryckta kortet inte räcker, kan en 1-10pf kondensator ordnas för varje 4 ~ 8 chips.
③ För enheter med svag anti-brusförmåga och stora kraftförändringar när de är avstängda, såsom RAM- och ROM-lagringsenheter, bör en frikopplingskondensator direkt anslutas mellan kraftledningen och marklinjen för chipet.
④ Kondensatorledningen bör inte vara för lång, särskilt den höga bypass -kondensatorn bör inte ha bly.
4. Metoder för att eliminera elektromagnetisk störning i PCB -design
①reducera slingor: Varje slinga motsvarar en antenn, så vi måste minimera antalet slingor, slingan och antennens effekt av slingan. Se till att signalen endast har en slingbanan vid två punkter, undvika konstgjorda slingor och försöka använda kraftskiktet.
②Filtering: Filtrering kan användas för att minska EMI både på kraftledningen och på signallinjen. Det finns tre metoder: frikopplingskondensatorer, EMI -filter och magnetiska komponenter.
③Shield.
④ Försök att minska hastigheten på högfrekventa enheter.
⑤ Att öka den dielektriska konstanten för PCB -kortet kan förhindra högfrekvensdelar såsom transmissionslinjen nära kortet från att utstrålar utåt; Att öka tjockleken på PCB -kortet och minimera tjockleken på mikrostriplinjen kan förhindra att den elektromagnetiska ledningen överfyller och förhindrar också strålning.
