L'anti-interférence est un élément essentiel de la conception de circuits modernes, car elle reflète directement les performances et la fiabilité de l'ensemble du système. Pour les ingénieurs PCB, la conception anti-interférence est un point clé et complexe que chacun doit maîtriser.

La présence d'interférences dans la carte PCB
Dans les recherches actuelles, il a été constaté qu'il existe quatre interférences principales dans la conception des circuits imprimés : le bruit de l'alimentation électrique, les interférences de la ligne de transmission, le couplage et les interférences électromagnétiques (EMI).

1. Bruit de l'alimentation électrique
Dans les circuits haute fréquence, le bruit de l'alimentation a une influence particulièrement marquée sur le signal haute fréquence. Par conséquent, la première exigence pour l'alimentation est un faible bruit. Dans ce cas, une masse propre est aussi importante qu'une source d'alimentation propre.

2. Ligne de transmission
Il n'existe que deux types de lignes de transmission possibles sur un circuit imprimé : les lignes à ruban et les lignes micro-ondes. Le principal problème des lignes de transmission est la réflexion. La réflexion est source de nombreux problèmes. Par exemple, le signal de charge sera la superposition du signal d'origine et du signal d'écho, ce qui compliquera l'analyse du signal ; la réflexion entraînera une perte de retour (perte de retour), qui affectera le signal. Son impact est aussi grave que celui d'une interférence due au bruit additif.

3. Couplage
Le signal d'interférence généré par la source d'interférence provoque des interférences électromagnétiques avec le système de commande électronique via un canal de couplage. Le couplage consiste simplement à agir sur le système de commande électronique via des fils, des espaces, des lignes communes, etc. L'analyse porte principalement sur les types suivants : couplage direct, couplage par impédance commune, couplage capacitif, couplage par induction électromagnétique, couplage par rayonnement, etc.

4. Interférences électromagnétiques (EMI)
Les interférences électromagnétiques (EMI) sont de deux types : les interférences conduites et les interférences rayonnées. Les interférences conduites désignent le couplage (interférence) de signaux d'un réseau électrique à un autre via un milieu conducteur. Les interférences rayonnées désignent le couplage (interférence) d'une source d'interférence à un autre réseau électrique via l'espace. Dans la conception de circuits imprimés et de systèmes à haut débit, les lignes de signaux haute fréquence, les broches de circuits intégrés, divers connecteurs, etc. peuvent devenir des sources d'interférences rayonnées présentant des caractéristiques d'antenne, susceptibles d'émettre des ondes électromagnétiques et d'affecter d'autres systèmes ou sous-systèmes du système. Fonctionnement normal.

Mesures anti-interférences des circuits imprimés et des circuits imprimés
La conception anti-blocage d'un circuit imprimé est étroitement liée au circuit concerné. Nous allons maintenant aborder quelques mesures courantes de conception anti-blocage des circuits imprimés.

1. Conception du cordon d'alimentation
En fonction de la taille du courant du circuit imprimé, augmentez la largeur de la ligne d'alimentation afin de réduire la résistance de boucle. Parallèlement, veillez à ce que la direction de la ligne d'alimentation et de la ligne de terre soit cohérente avec celle de la transmission des données, ce qui contribue à améliorer la protection contre le bruit.

2. Conception du fil de terre
Séparez la masse numérique de la masse analogique. Si le circuit imprimé comporte à la fois des circuits logiques et des circuits linéaires, il est conseillé de les séparer autant que possible. La masse du circuit basse fréquence doit être mise à la masse en parallèle, autant que possible, en un seul point. Si le câblage est complexe, il est possible de connecter partiellement le circuit en série, puis de le mettre à la masse en parallèle. Le circuit haute fréquence doit être mis à la masse en plusieurs points en série, le fil de terre doit être court et épais, et une feuille de masse de grande surface, semblable à une grille, doit être utilisée autour du composant haute fréquence.

Le fil de terre doit être aussi épais que possible. Si le fil est très fin, le potentiel de terre varie avec le courant, ce qui réduit la résistance au bruit. Par conséquent, le fil de terre doit être épais afin de pouvoir traverser trois fois le courant admissible sur le circuit imprimé. Si possible, le fil de terre doit avoir une épaisseur supérieure à 2 à 3 mm.

Le fil de terre forme une boucle fermée. Pour les circuits imprimés composés uniquement de circuits numériques, la plupart des circuits de terre sont disposés en boucle pour améliorer la résistance au bruit.

3. Configuration du condensateur de découplage
L’une des méthodes conventionnelles de conception de circuits imprimés consiste à configurer des condensateurs de découplage appropriés sur chaque élément clé de la carte imprimée.

Les principes généraux de configuration des condensateurs de découplage sont :

1. Connectez un condensateur électrolytique de 10 à 100 µF à l'entrée d'alimentation. Si possible, il est préférable de le connecter à 100 µF ou plus.

② En principe, chaque puce de circuit intégré doit être équipée d'un condensateur céramique de 0,01 pF. Si l'espacement du circuit imprimé est insuffisant, un condensateur de 1 à 10 pF peut être installé pour 4 à 8 puces.

③Pour les appareils ayant une faible capacité anti-bruit et de grandes variations de puissance lorsqu'ils sont éteints, tels que les périphériques de stockage RAM et ROM, un condensateur de découplage doit être directement connecté entre la ligne d'alimentation et la ligne de terre de la puce.

④Le fil du condensateur ne doit pas être trop long, en particulier le condensateur de dérivation haute fréquence ne doit pas avoir de fil.

4. Méthodes pour éliminer les interférences électromagnétiques dans la conception des circuits imprimés

1. Réduire les boucles : Chaque boucle équivaut à une antenne. Il faut donc minimiser le nombre de boucles, leur surface et leur effet d'antenne. Il faut s'assurer que le signal n'a qu'un seul trajet de boucle en deux points, éviter les boucles artificielles et privilégier la couche de puissance.

2. Filtrage : Le filtrage peut être utilisé pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI) sur la ligne électrique et la ligne de signal. Il existe trois méthodes : les condensateurs de découplage, les filtres EMI et les composants magnétiques.

③Bouclier.

④ Essayez de réduire la vitesse des appareils à haute fréquence.

⑤ L'augmentation de la constante diélectrique de la carte PCB peut empêcher les pièces à haute fréquence telles que la ligne de transmission à proximité de la carte de rayonner vers l'extérieur ; l'augmentation de l'épaisseur de la carte PCB et la minimisation de l'épaisseur de la ligne microruban peuvent empêcher le fil électromagnétique de déborder et également empêcher le rayonnement.