Interferentziaren aurkakoa oso lotura garrantzitsua da zirkuitu modernoen diseinuan, sistema osoaren errendimendua eta fidagarritasuna zuzenean islatzen baitu. PCB ingeniarientzat, interferentziaren aurkako diseinua da denek menperatu behar duten puntu gakoa eta zailena.
PCB plakan interferentziaren presentzia
Benetako ikerketetan, PCB diseinuan lau interferentzia nagusi daudela ikusi da: elikatze-iturriaren zarata, transmisio-linearen interferentzia, akoplamendua eta interferentzia elektromagnetikoa (EMI).
1. Energia-iturriaren zarata
Maiztasun handiko zirkuituan, elikatze-iturriaren zaratak eragin nabarmena du maiztasun handiko seinalean. Beraz, elikatze-iturriaren lehen eskakizuna zarata gutxi izatea da. Kasu honetan, lur garbia bezain garrantzitsua da elikatze-iturri garbia.
2. Transmisio-linea
Bi transmisio-lerro mota baino ez daude posible PCB batean: banda-lerroa eta mikrouhin-lerroa. Transmisio-lerroekin dagoen arazo handiena islapena da. Islapenak arazo asko sortuko ditu. Adibidez, karga-seinalea jatorrizko seinalearen eta oihartzun-seinalearen gainjartzea izango da, eta horrek seinalearen analisia zailduko du; islapenak itzulera-galera (itzulera-galera) eragingo du, eta horrek seinalean eragina izango du. Eragina zarata-interferentzia gehigarriak eragindakoa bezain larria da.
3. Akoplamendua
Interferentzia-iturriak sortutako interferentzia-seinaleak interferentzia elektromagnetikoak eragiten dizkio kontrol-sistema elektronikoari akoplamendu-kanal jakin baten bidez. Interferentziaren akoplamendu-metodoa ez da kable, espazio, linea komun eta abarren bidez kontrol-sistema elektronikoan jardutea baino. Analisiak batez ere mota hauek hartzen ditu barne: akoplamendu zuzena, inpedantzia komuneko akoplamendua, akoplamendu kapazitiboa, indukzio elektromagnetikoko akoplamendua, erradiazio-akoplamendua, etab.
4. Interferentzia elektromagnetikoa (EMI)
Interferentzia elektromagnetikoak EMI bi mota ditu: interferentzia konduktua eta interferentzia erradiatua. Interferentzia konduktuak sare elektriko bateko seinaleak beste sare elektriko batera akoplatzea (interferentzia) adierazten du, medio eroale baten bidez. Interferentzia erradiatuak interferentzia iturriak bere seinalea beste sare elektriko batera espazioaren bidez akoplatzea (interferentzia) adierazten du. Abiadura handiko PCB eta sistema diseinuan, maiztasun handiko seinale lineak, zirkuitu integratuen pinak, konektore desberdinak, etab. antena ezaugarriak dituzten erradiazio interferentzia iturri bihur daitezke, uhin elektromagnetikoak igor ditzaketenak eta sistemako beste sistema edo azpisistema batzuei eragin diezaieketenak. Ohiko funtzionamendua.
PCB eta zirkuituen interferentziaren aurkako neurriak
Zirkuitu inprimatuaren plakaren blokeoen aurkako diseinua oso lotuta dago zirkuitu espezifikoarekin. Ondoren, PCB plakaren blokeoen aurkako diseinuaren hainbat neurri ohikoen azalpen batzuk baino ez ditugu emango.
1. Kable elektrikoaren diseinua
Zirkuitu inprimatuaren korrontearen tamainaren arabera, saiatu elikadura-linearen zabalera handitzen begiztaren erresistentzia murrizteko. Aldi berean, egin elikadura-linearen eta lur-linearen norabidea datuen transmisioaren norabidearekin bat etor dadin, horrek zarataren aurkako gaitasuna hobetzen laguntzen baitu.
2. Lurrerako kablearen diseinua
Bereizi lur digitala lur analogikotik. Zirkuitu-plakan zirkuitu logikoak eta zirkuitu linealak badaude, ahalik eta gehien bereizi behar dira. Maiztasun baxuko zirkuituaren lurra ahalik eta puntu bakarrean paraleloan lurreratu behar da. Benetako kableatua zaila denean, partzialki seriean konektatu eta gero paraleloan lurreratu daiteke. Maiztasun handiko zirkuitua serieko hainbat puntutan lurreratu behar da, lur-kablea laburra eta lodia izan behar da, eta sare itxurako lur-xafla handia erabili behar da maiztasun handiko osagaiaren inguruan.
Lurrerako kablea ahalik eta lodiena izan behar da. Lurrerako kablearentzat hari oso mehea erabiltzen bada, lurrerako potentziala korrontearekin batera aldatzen da, eta horrek zaratarekiko erresistentzia murrizten du. Beraz, lurrerako kablea loditu egin behar da, plaka inprimatuan baimendutako korrontearen hirukoitza igaro dadin. Ahal bada, lurrerako kablea 2~3 mm-tik gorakoa izan behar da.
Lurrerako kableak begizta itxi bat osatzen du. Zirkuitu digitalak soilik dituzten plaka inprimatuetan, lurrerako zirkuitu gehienak begiztetan antolatzen dira zarata-erresistentzia hobetzeko.
3. Deskonektatzeko kondentsadorearen konfigurazioa
PCB diseinurako metodo konbentzional bat plaka inprimatuaren atal nagusi bakoitzean desakoplamendu-kondentsadore egokiak konfiguratzea da.
Desakoplatzeko kondentsadoreen konfigurazio-printzipio orokorrak hauek dira:
① Konektatu 10 ~ 100 uF-ko kondentsadore elektrolitiko bat elikatze-sarreran. Ahal bada, hobe da 100 uF edo gehiagora konektatzea.
② Printzipioz, zirkuitu integratu bakoitzak 0,01pF-ko zeramikazko kondentsadore bat izan beharko luke. Inprimatutako plakaren tartea nahikoa ez bada, 1-10pF-ko kondentsadore bat jar daiteke 4~8 txip bakoitzeko.
③Zarataren aurkako gaitasun ahula eta itzaltzean potentzia-aldaketa handiak dituzten gailuetan, hala nola RAM eta ROM biltegiratze-gailuak, desakoplamendu-kondentsadore bat zuzenean konektatu behar da txiparen energia-linearen eta lurrerako linearen artean.
④Kondentsadorearen kablea ez da luzeegia izan behar, batez ere maiztasun handiko bypass kondentsadoreak ez du berunik izan behar.
4. PCB diseinuan interferentzia elektromagnetikoak ezabatzeko metodoak
①Begiztak murriztu: Begizta bakoitza antena baten baliokidea da, beraz, begizta kopurua, begiztaren azalera eta begiztaren antena efektua minimizatu behar ditugu. Ziurtatu seinaleak begizta-bide bakarra duela bi puntutan, saihestu begizta artifizialak eta saiatu potentzia-geruza erabiltzen.
②Iragazketa: Iragazketa erabil daiteke EMIa murrizteko bai energia-lerroan bai seinale-lerroan. Hiru metodo daude: desakoplatzeko kondentsadoreak, EMI iragazkiak eta osagai magnetikoak.
③Ezkutua.
④ Saiatu maiztasun handiko gailuen abiadura murrizten.
⑤ PCB plakaren konstante dielektrikoa handitzeak maiztasun handiko atalak, hala nola plakaren ondoan dauden transmisio-lerroak, kanporantz erradiatzea eragotzi dezake; PCB plakaren lodiera handitzeak eta mikrostrip lerroaren lodiera minimizatzeak kable elektromagnetikoa gainezka egitea eta erradiazioa eragotzi dezake.