Anti-interferensie is 'n baie belangrike skakel in moderne stroombaanontwerp, wat direk die werkverrigting en betroubaarheid van die hele stelsel weerspieël. Vir PCB-ingenieurs is anti-interferensie-ontwerp die sleutel en moeilike punt wat almal moet bemeester.
Die teenwoordigheid van interferensie in die PCB-bord
In werklike navorsing is bevind dat daar vier hoofinterferensies in PCB-ontwerp is: kragtoevoergeraas, transmissielyninterferensie, koppeling en elektromagnetiese interferensie (EMI).
1. Kragtoevoergeraas
In die hoëfrekwensiekring het die geraas van die kragtoevoer 'n besonder duidelike invloed op die hoëfrekwensiesein. Daarom is die eerste vereiste vir die kragtoevoer lae geraas. Hier is 'n skoon grond net so belangrik soos 'n skoon kragbron.
2. Transmissielyn
Daar is slegs twee tipes transmissielyne moontlik in 'n PCB: strooklyn en mikrogolflyn. Die grootste probleem met transmissielyne is weerkaatsing. Weerkaatsing sal baie probleme veroorsaak. Byvoorbeeld, die lassein sal die superposisie van die oorspronklike sein en die eggo-sein wees, wat die moeilikheidsgraad van seinanalise sal verhoog; weerkaatsing sal terugkeerverlies (terugkeerverlies) veroorsaak, wat die sein sal beïnvloed. Die impak is net so ernstig soos dié wat deur additiewe geraasinterferensie veroorsaak word.
3. Koppeling
Die interferensiesein wat deur die interferensiebron gegenereer word, veroorsaak elektromagnetiese interferensie met die elektroniese beheerstelsel deur 'n sekere koppelkanaal. Die koppelmetode van interferensie is niks meer as om op die elektroniese beheerstelsel te reageer deur middel van drade, spasies, gemeenskaplike lyne, ens. Die analise sluit hoofsaaklik die volgende tipes in: direkte koppeling, gemeenskaplike impedansiekoppeling, kapasitiewe koppeling, elektromagnetiese induksiekoppeling, stralingskoppeling, ens.
4. Elektromagnetiese interferensie (EMI)
Elektromagnetiese interferensie (EMI) het twee tipes: geleidende interferensie en uitgestraalde interferensie. Geleide interferensie verwys na die koppeling (interferensie) van seine op een elektriese netwerk aan 'n ander elektriese netwerk deur 'n geleidende medium. Uitgestraalde interferensie verwys na die interferensiebron wat sy sein aan 'n ander elektriese netwerk deur die ruimte koppel (interfereer). In hoëspoed-PCB- en stelselontwerp kan hoëfrekwensie-seinlyne, geïntegreerde stroombaanpenne, verskeie verbindings, ens. stralingsinterferensiebronne met antenna-eienskappe word, wat elektromagnetiese golwe kan uitstraal en ander stelsels of ander substelsels in die stelsel kan beïnvloed. Normale werking.
PCB- en stroombaan-anti-interferensiemaatreëls
Die anti-jamming-ontwerp van die gedrukte stroombaanbord hou nou verband met die spesifieke stroombaan. Vervolgens sal ons slegs 'n paar verduidelikings gee oor verskeie algemene maatstawwe van PCB-anti-jamming-ontwerp.
1. Ontwerp van die kragkabel
Volgens die grootte van die stroom van die gedrukte stroombaanbord, probeer om die breedte van die kraglyn te vergroot om die lusweerstand te verminder. Terselfdertyd, maak die rigting van die kraglyn en die grondlyn konsekwent met die rigting van data-oordrag, wat help om die geraasbeskerming te verbeter.
2. Gronddraadontwerp
Skei digitale grond van analoog grond. Indien daar beide logiese stroombane en lineêre stroombane op die stroombaanbord is, moet hulle soveel as moontlik geskei word. Die grond van die laefrekwensiestroombaan moet soveel as moontlik parallel op 'n enkele punt geaard word. Wanneer die werklike bedrading moeilik is, kan dit gedeeltelik in serie gekoppel word en dan parallel geaard word. Die hoëfrekwensiestroombaan moet op verskeie punte in serie geaard word, die gronddraad moet kort en dik wees, en die roosteragtige groot-area grondfoelie moet rondom die hoëfrekwensiekomponent gebruik word.
Die aarddraad moet so dik as moontlik wees. As 'n baie dun lyn vir die aarddraad gebruik word, verander die aardpotensiaal met die stroom, wat die geraasweerstand verminder. Daarom moet die aarddraad verdik word sodat dit drie keer die toelaatbare stroom op die gedrukte bord kan deurlaat. Indien moontlik, moet die aarddraad bo 2~3 mm wees.
Die aarddraad vorm 'n geslote lus. Vir gedrukte borde wat slegs uit digitale stroombane bestaan, word die meeste van hul aardstroombane in lusse gerangskik om geraasweerstand te verbeter.
3. Ontkoppelkondensatorkonfigurasie
Een van die konvensionele metodes van PCB-ontwerp is om toepaslike ontkoppelkondensators op elke sleutelonderdeel van die gedrukte bord te konfigureer.
Die algemene konfigurasiebeginsels van ontkoppelkondensators is:
① Koppel 'n 10 ~ 100µF elektrolitiese kapasitor oor die kragtoevoer. Indien moontlik, is dit beter om aan 100µF of meer te koppel.
②In beginsel moet elke geïntegreerde stroombaan-skyfie toegerus wees met 'n 0.01pF keramiekkondensator. Indien die gaping van die gedrukte bord nie genoeg is nie, kan 'n 1-10pF-kondensator vir elke 4~8 skyfies gerangskik word.
③Vir toestelle met swak geraasweerstand en groot kragveranderinge wanneer dit afgeskakel word, soos RAM- en ROM-bergingstoestelle, moet 'n ontkoppelkondensator direk tussen die kraglyn en die grondlyn van die skyfie gekoppel word.
④Die kapasitordraad moet nie te lank wees nie, veral die hoëfrekwensie-omleidingskondensator moet nie draad hê nie.
4. Metodes om elektromagnetiese interferensie in PCB-ontwerp uit te skakel
①Verminder lusse: Elke lus is gelykstaande aan 'n antenna, daarom moet ons die aantal lusse, die area van die lus en die antenna-effek van die lus verminder. Maak seker dat die sein slegs een luspad by enige twee punte het, vermy kunsmatige lusse en probeer om die kraglaag te gebruik.
②Filtrering: Filtering kan gebruik word om EMI te verminder op beide die kraglyn en die seinlyn. Daar is drie metodes: ontkoppelkondensators, EMI-filters en magnetiese komponente.
③Skerm.
④ Probeer om die spoed van hoëfrekwensie-toestelle te verminder.
⑤ Deur die diëlektriese konstante van die PCB-bord te verhoog, kan verhoed word dat hoëfrekwensie-onderdele soos die transmissielyn naby die bord na buite uitstraal; deur die dikte van die PCB-bord te verhoog en die dikte van die mikrostriplyn te minimaliseer, kan voorkom word dat die elektromagnetiese draad oorloop en ook straling voorkom word.