Ang anti-interference ay isang napakahalagang link sa modernong disenyo ng circuit, na direktang sumasalamin sa pagganap at pagiging maaasahan ng buong system. Para sa mga inhinyero ng PCB, ang disenyo ng anti-interference ay ang susi at mahirap na punto na dapat na makabisado ng lahat.
Ang pagkakaroon ng interference sa PCB board
Sa aktwal na pananaliksik, napag-alaman na mayroong apat na pangunahing interferences sa disenyo ng PCB: power supply noise, transmission line interference, coupling at electromagnetic interference (EMI).
1. Ingay ng power supply
Sa high-frequency circuit, ang ingay ng power supply ay may partikular na halatang impluwensya sa high-frequency signal. Samakatuwid, ang unang kinakailangan para sa power supply ay mababa ang ingay. Dito, ang malinis na lupa ay kasinghalaga ng malinis na pinagmumulan ng kuryente.
2. Linya ng paghahatid
Mayroon lamang dalawang uri ng transmission lines na posible sa isang PCB: strip line at microwave line. Ang pinakamalaking problema sa mga linya ng paghahatid ay ang pagmuni-muni. Ang pagmumuni-muni ay magdudulot ng maraming problema. Halimbawa, ang load signal ay ang superposisyon ng orihinal na signal at ang echo signal, na magpapataas sa kahirapan ng signal analysis; ang pagmuni-muni ay magdudulot ng return loss (return loss), na makakaapekto sa signal. Ang epekto ay kasing seryoso ng dulot ng additive noise interference.
3. Pagsasama
Ang interference signal na nabuo ng interference source ay nagdudulot ng electromagnetic interference sa electronic control system sa pamamagitan ng isang partikular na coupling channel. Ang paraan ng pagkabit ng interference ay walang iba kundi ang pagkilos sa electronic control system sa pamamagitan ng mga wire, space, common lines, atbp. Pangunahing kasama sa pagsusuri ang mga sumusunod na uri: direktang pagkabit, karaniwang impedance coupling, capacitive coupling, electromagnetic induction coupling, radiation coupling, atbp.
4. Electromagnetic interference (EMI)
Electromagnetic interference Ang EMI ay may dalawang uri: conduct interference at radiated interference. Ang isinagawang interference ay tumutukoy sa pagkabit (interference) ng mga signal sa isang electrical network patungo sa isa pang electrical network sa pamamagitan ng conductive medium. Ang radiated interference ay tumutukoy sa interference source coupling (interference) signal nito sa isa pang electrical network sa pamamagitan ng espasyo. Sa high-speed PCB at disenyo ng system, ang mga high-frequency na linya ng signal, integrated circuit pin, iba't ibang connector, atbp. ay maaaring maging radiation interference source na may mga katangian ng antenna, na maaaring maglabas ng mga electromagnetic wave at makaapekto sa iba pang mga system o iba pang mga subsystem sa system. normal na trabaho.
Mga hakbang sa anti-interference ng PCB at circuit
Ang anti-jamming na disenyo ng naka-print na circuit board ay malapit na nauugnay sa partikular na circuit. Susunod, gagawa lamang kami ng ilang mga paliwanag sa ilang karaniwang mga panukala ng disenyo ng anti-jamming ng PCB.
1. Disenyo ng power cord
Ayon sa laki ng kasalukuyang naka-print na circuit board, subukang dagdagan ang lapad ng linya ng kuryente upang mabawasan ang resistensya ng loop. Kasabay nito, gawin ang direksyon ng linya ng kuryente at ang linya ng lupa na pare-pareho sa direksyon ng paghahatid ng data, na tumutulong upang mapahusay ang kakayahan laban sa ingay.
2. Disenyo ng ground wire
Paghiwalayin ang digital ground mula sa analog ground. Kung mayroong parehong logic circuit at linear circuit sa circuit board, dapat silang paghiwalayin hangga't maaari. Ang ground ng low-frequency circuit ay dapat na pinagbabatayan nang kahanay sa isang punto hangga't maaari. Kapag mahirap ang aktwal na mga kable, maaari itong bahagyang konektado sa serye at pagkatapos ay i-ground nang magkatulad. Ang high-frequency circuit ay dapat na grounded sa maraming mga punto sa serye, ang ground wire ay dapat na maikli at makapal, at ang grid-like large-area ground foil ay dapat gamitin sa paligid ng high-frequency component.
Ang ground wire ay dapat na kasing kapal hangga't maaari. Kung ang isang napakanipis na linya ay ginagamit para sa grounding wire, ang mga potensyal na saligan ay nagbabago sa kasalukuyang, na binabawasan ang paglaban sa ingay. Samakatuwid, ang ground wire ay dapat na makapal upang ito ay makapasa ng tatlong beses sa pinahihintulutang kasalukuyang sa naka-print na board. Kung maaari, ang ground wire ay dapat na higit sa 2~3mm.
Ang ground wire ay bumubuo ng isang closed loop. Para sa mga naka-print na board na binubuo lamang ng mga digital na circuit, karamihan sa kanilang mga grounding circuit ay nakaayos sa mga loop upang mapabuti ang resistensya ng ingay.
3. Decoupling capacitor configuration
Ang isa sa mga karaniwang pamamaraan ng disenyo ng PCB ay ang pag-configure ng naaangkop na mga decoupling capacitor sa bawat pangunahing bahagi ng naka-print na board.
Ang pangkalahatang mga prinsipyo ng pagsasaayos ng mga decoupling capacitor ay:
① Magkonekta ng 10 ~ 100uf electrolytic capacitor sa power input. Kung maaari, mas mahusay na kumonekta sa 100uF o higit pa.
②Sa prinsipyo, ang bawat integrated circuit chip ay dapat na nilagyan ng 0.01pF ceramic capacitor. Kung hindi sapat ang puwang ng naka-print na board, maaaring ayusin ang isang 1-10pF capacitor para sa bawat 4~8 chips.
③Para sa mga device na may mahinang anti-noise na kakayahan at malalaking pagbabago ng kuryente kapag naka-off, tulad ng mga RAM at ROM storage device, dapat na direktang konektado ang decoupling capacitor sa pagitan ng power line at ground line ng chip.
④Ang capacitor lead ay hindi dapat masyadong mahaba, lalo na ang high frequency bypass capacitor ay hindi dapat magkaroon ng lead.
4. Mga paraan upang maalis ang electromagnetic interference sa disenyo ng PCB
①Bawasan ang mga loop: Ang bawat loop ay katumbas ng isang antenna, kaya kailangan nating bawasan ang bilang ng mga loop, ang lugar ng loop at ang antenna effect ng loop. Tiyakin na ang signal ay mayroon lamang isang loop path sa anumang dalawang punto, iwasan ang mga artipisyal na loop, at subukang gamitin ang power layer.
②Pag-filter: Maaaring gamitin ang pag-filter upang bawasan ang EMI kapwa sa linya ng kuryente at sa linya ng signal. May tatlong paraan: decoupling capacitors, EMI filters, at magnetic components.
③Tangga.
④ Subukang bawasan ang bilis ng mga high-frequency na device.
⑤ Ang pagtaas ng dielectric constant ng PCB board ay maaaring maiwasan ang mga high frequency na bahagi tulad ng transmission line na malapit sa board mula sa pag-radiate palabas; Ang pagtaas ng kapal ng PCB board at pagliit ng kapal ng linya ng microstrip ay maaaring maiwasan ang pag-apaw ng electromagnetic wire at maiwasan din ang radiation.