Chống can thiệp là một liên kết rất quan trọng trong thiết kế mạch hiện đại, phản ánh trực tiếp hiệu suất và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống. Đối với các kỹ sư PCB, thiết kế chống can thiệp là điểm quan trọng và khó khăn mà mọi người phải thành thạo.

Sự hiện diện của nhiễu trong bảng PCB
Trong nghiên cứu thực tế, người ta thấy rằng có bốn can thiệp chính trong thiết kế PCB: nhiễu nguồn điện, nhiễu đường truyền, ghép và nhiễu điện từ (EMI).

1. Tiếng ồn cung cấp năng lượng
Trong mạch tần số cao, nhiễu của nguồn điện có ảnh hưởng đặc biệt rõ ràng đến tín hiệu tần số cao. Do đó, yêu cầu đầu tiên cho nguồn cung cấp là tiếng ồn thấp. Ở đây, một mặt đất sạch sẽ quan trọng như một nguồn năng lượng sạch.

2. Đường truyền
Chỉ có hai loại đường truyền có thể có trong PCB: dòng dải và đường vi sóng. Vấn đề lớn nhất với các đường truyền là sự phản ánh. Sự phản ánh sẽ gây ra nhiều vấn đề. Ví dụ, tín hiệu tải sẽ là sự chồng chất của tín hiệu gốc và tín hiệu echo, sẽ làm tăng độ khó của phân tích tín hiệu; Sự phản ánh sẽ gây ra tổn thất hoàn trả (mất lợi nhuận), sẽ ảnh hưởng đến tín hiệu. Tác động là nghiêm trọng như gây ra bởi nhiễu tiếng ồn phụ gia.

3. Khớp nối
Tín hiệu nhiễu được tạo ra bởi nguồn nhiễu gây nhiễu điện từ vào hệ thống điều khiển điện tử thông qua một kênh ghép nhất định. Phương pháp ghép nối của nhiễu không gì khác hơn là tác động lên hệ thống điều khiển điện tử thông qua dây, không gian, đường chung, v.v ... Phân tích chủ yếu bao gồm các loại sau: ghép trực tiếp, khớp nối trở kháng phổ biến, ghép điện dung, khớp nối cảm ứng điện từ, khớp nối bức xạ, vv.

4. Giao thoa điện từ (EMI)
Giao thoa điện từ EMI có hai loại: can thiệp được tiến hành và nhiễu bức xạ. Được tiến hành nhiễu đề cập đến sự ghép nối (nhiễu) của tín hiệu trên một mạng điện sang mạng điện khác thông qua môi trường dẫn điện. Giao thoa bức xạ đề cập đến khớp nối nguồn nhiễu (nhiễu) tín hiệu của nó vào một mạng điện khác qua không gian. Trong PCB tốc độ cao và thiết kế hệ thống, các đường tín hiệu tần số cao, các chân mạch tích hợp, các đầu nối khác nhau, v.v. có thể trở thành các nguồn nhiễu bức xạ với các đặc tính ăng ten, có thể phát ra sóng điện từ và ảnh hưởng đến các hệ thống khác hoặc các hệ thống con khác trong hệ thống. công việc bình thường.

PCB và các biện pháp chống can thiệp mạch
Thiết kế chống rung của bảng mạch in có liên quan chặt chẽ đến mạch cụ thể. Tiếp theo, chúng tôi sẽ chỉ đưa ra một số giải thích về một số biện pháp phổ biến về thiết kế chống gây nhiễu PCB.

1. Thiết kế dây điện
Theo kích thước của dòng bảng mạch in, hãy cố gắng tăng chiều rộng của đường dây điện để giảm điện trở vòng. Đồng thời, thực hiện hướng của đường dây điện và đường nối đất phù hợp với hướng truyền dữ liệu, giúp tăng cường khả năng chống nhiễu.

2. Thiết kế dây mặt đất
Tách mặt đất kỹ thuật số từ mặt đất tương tự. Nếu có cả mạch logic và mạch tuyến tính trên bảng mạch, chúng nên được phân tách càng nhiều càng tốt. Mặt đất của mạch tần số thấp nên được nối đất song song tại một điểm duy nhất càng nhiều càng tốt. Khi hệ thống dây thực tế khó khăn, nó có thể được kết nối một phần theo chuỗi và sau đó được nối đất song song. Mạch tần số cao phải được nối đất tại nhiều điểm, dây mặt đất phải ngắn và dày, và lá mặt đất rộng giống như lưới nên được sử dụng xung quanh thành phần tần số cao.

Dây mặt đất nên dày nhất có thể. Nếu một đường rất mỏng được sử dụng cho dây nối đất, tiềm năng nối đất sẽ thay đổi theo dòng điện, giúp giảm điện trở. Do đó, dây mặt đất nên được làm dày để nó có thể vượt qua ba lần dòng điện cho phép trên bảng in. Nếu có thể, dây mặt đất phải trên 2 ~ 3 mm.

Dây mặt đất tạo thành một vòng kín. Đối với các bảng được in chỉ bao gồm các mạch kỹ thuật số, hầu hết các mạch nối đất của chúng được sắp xếp theo các vòng để cải thiện khả năng chống nhiễu.

3. Cấu hình tụ điện tách
Một trong những phương pháp thông thường của thiết kế PCB là định cấu hình các tụ điện tách rời thích hợp trên mỗi phần chính của bảng in.

Các nguyên tắc cấu hình chung của các tụ điện tách rời là:

Kết nối một tụ điện điện phân 10 ~ 100uf trên đầu vào công suất. Nếu có thể, tốt hơn là kết nối với 100UF trở lên.

Nguyên tắc, mỗi chip mạch tích hợp phải được trang bị tụ gốm 0,01pf. Nếu khoảng cách của bảng in là không đủ, một tụ điện 1-10pf có thể được sắp xếp cho mỗi 4 ~ 8 chip.

Đối với các thiết bị có khả năng chống nhiễu yếu và thay đổi công suất lớn khi tắt, chẳng hạn như thiết bị lưu trữ RAM và ROM, một tụ tách rời nên được kết nối trực tiếp giữa đường dây điện và đường nối đất của chip.

Trưởng nhóm tụ điện không nên quá dài, đặc biệt là tụ điện tần số cao không nên có chì.

4. Phương pháp loại bỏ nhiễu điện từ trong thiết kế PCB

Các vòng lặp repluce: Mỗi vòng lặp tương đương với ăng -ten, vì vậy chúng ta cần giảm thiểu số lượng vòng lặp, diện tích của vòng lặp và hiệu ứng ăng -ten của vòng lặp. Đảm bảo rằng tín hiệu chỉ có một đường dẫn vòng ở bất kỳ hai điểm nào, tránh các vòng nhân tạo và cố gắng sử dụng lớp nguồn.

②Filtering: Lọc có thể được sử dụng để giảm EMI cả trên đường nguồn và trên đường tín hiệu. Có ba phương pháp: phân tách tụ điện, bộ lọc EMI và các thành phần từ tính.

③shield.

Cố gắng giảm tốc độ của các thiết bị tần số cao.

Tăng hằng số điện môi của bảng PCB có thể ngăn các bộ phận tần số cao như đường truyền gần với bảng khỏi tỏa ra bên ngoài; Tăng độ dày của bảng PCB và giảm thiểu độ dày của đường microstrip có thể ngăn dây điện từ tràn và cũng ngăn chặn bức xạ.