A antiinterferência é um elo muito importante no projeto de circuitos modernos, refletindo diretamente no desempenho e na confiabilidade de todo o sistema. Para engenheiros de PCB, o projeto antiinterferência é o ponto-chave e desafiador que todos devem dominar.

A presença de interferência na placa PCB
Em pesquisas reais, descobriu-se que há quatro principais interferências no projeto de PCB: ruído da fonte de alimentação, interferência da linha de transmissão, acoplamento e interferência eletromagnética (EMI).

1. Ruído da fonte de alimentação
No circuito de alta frequência, o ruído da fonte de alimentação tem uma influência particularmente óbvia no sinal de alta frequência. Portanto, o primeiro requisito para a fonte de alimentação é o baixo nível de ruído. Aqui, um aterramento limpo é tão importante quanto uma fonte de alimentação limpa.

2. Linha de transmissão
Existem apenas dois tipos de linhas de transmissão possíveis em uma PCB: linha de fita e linha de micro-ondas. O maior problema com linhas de transmissão é a reflexão. A reflexão causará muitos problemas. Por exemplo, o sinal de carga será a superposição do sinal original e do sinal de eco, o que aumentará a dificuldade da análise do sinal; a reflexão causará perda de retorno (perda de retorno), que afetará o sinal. O impacto é tão grave quanto o causado pela interferência de ruído aditivo.

3. Acoplamento
O sinal de interferência gerado pela fonte de interferência causa interferência eletromagnética no sistema de controle eletrônico por meio de um canal de acoplamento específico. O método de acoplamento de interferência nada mais é do que atuar no sistema de controle eletrônico por meio de fios, espaços, linhas comuns, etc. A análise inclui principalmente os seguintes tipos: acoplamento direto, acoplamento de impedância comum, acoplamento capacitivo, acoplamento de indução eletromagnética, acoplamento de radiação, etc.

4. Interferência eletromagnética (EMI)
A interferência eletromagnética (EMI) possui dois tipos: interferência conduzida e interferência irradiada. A interferência conduzida refere-se ao acoplamento (interferência) de sinais de uma rede elétrica a outra rede elétrica por meio de um meio condutor. A interferência irradiada refere-se ao acoplamento (interferência) de um sinal de uma fonte de interferência a outra rede elétrica através do espaço. Em projetos de PCBs e sistemas de alta velocidade, linhas de sinal de alta frequência, pinos de circuitos integrados, conectores diversos, etc., podem se tornar fontes de interferência de radiação com características de antena, que podem emitir ondas eletromagnéticas e afetar outros sistemas ou subsistemas do sistema. Funcionamento normal.

Medidas anti-interferência de PCB e circuito
O design anti-interferência da placa de circuito impresso está intimamente relacionado ao circuito específico. A seguir, explicaremos apenas algumas medidas comuns de design anti-interferência de PCB.

1. Design do cabo de alimentação
De acordo com a intensidade da corrente na placa de circuito impresso, tente aumentar a largura da linha de alimentação para reduzir a resistência do loop. Ao mesmo tempo, certifique-se de que a direção da linha de alimentação e do aterramento seja consistente com a direção da transmissão de dados, o que ajuda a aumentar a capacidade antirruído.

2. Projeto do fio terra
Separe o aterramento digital do aterramento analógico. Se houver circuitos lógicos e lineares na placa de circuito, eles devem ser separados o máximo possível. O aterramento do circuito de baixa frequência deve ser aterrado em paralelo em um único ponto, sempre que possível. Quando a fiação propriamente dita for difícil, ele pode ser parcialmente conectado em série e, em seguida, aterrado em paralelo. O circuito de alta frequência deve ser aterrado em vários pontos em série, o fio terra deve ser curto e grosso, e uma grande lâmina de aterramento em forma de grade deve ser usada ao redor do componente de alta frequência.

O fio terra deve ser o mais grosso possível. Se for utilizado um fio muito fino para o fio terra, o potencial de aterramento muda com a corrente, o que reduz a resistência ao ruído. Portanto, o fio terra deve ser mais grosso para que possa passar três vezes a corrente permitida na placa impressa. Se possível, o fio terra deve ter mais de 2 a 3 mm.

O fio terra forma um circuito fechado. Para placas de circuito impresso compostas apenas por circuitos digitais, a maioria dos circuitos de aterramento é organizada em circuitos para melhorar a resistência a ruídos.

3. Configuração do capacitor de desacoplamento
Um dos métodos convencionais de design de PCB é configurar capacitores de desacoplamento apropriados em cada parte principal da placa impressa.

Os princípios gerais de configuração dos capacitores de desacoplamento são:

① Conecte um capacitor eletrolítico de 10 ~ 100 uF na entrada de energia. Se possível, é melhor conectar a 100 uF ou mais.

②Em princípio, cada chip de circuito integrado deve ser equipado com um capacitor cerâmico de 0,01pF. Se a folga da placa de circuito impresso não for suficiente, um capacitor de 1-10pF pode ser instalado para cada 4 a 8 chips.

③Para dispositivos com fraca capacidade antirruído e grandes mudanças de energia quando desligados, como dispositivos de armazenamento RAM e ROM, um capacitor de desacoplamento deve ser conectado diretamente entre a linha de alimentação e o aterramento do chip.

④O cabo do capacitor não deve ser muito longo, especialmente o capacitor de bypass de alta frequência não deve ter cabo.

4. Métodos para eliminar interferência eletromagnética no projeto de PCB

①Reduza os loops: Cada loop é equivalente a uma antena, portanto, precisamos minimizar o número de loops, a área do loop e o efeito de antena do loop. Certifique-se de que o sinal tenha apenas um caminho de loop em quaisquer dois pontos, evite loops artificiais e tente usar a camada de potência.

②Filtragem: A filtragem pode ser usada para reduzir a EMI tanto na linha de energia quanto na linha de sinal. Existem três métodos: capacitores de desacoplamento, filtros EMI e componentes magnéticos.

③Escudo.

④ Tente reduzir a velocidade dos dispositivos de alta frequência.

⑤ Aumentar a constante dielétrica da placa PCB pode evitar que as partes de alta frequência, como a linha de transmissão próxima à placa, irradiem para fora; aumentar a espessura da placa PCB e minimizar a espessura da linha de microfita pode evitar que o fio eletromagnético transborde e também evitar a radiação.