Заштита од сметњи је веома важна карика у модерном дизајну кола, која директно одражава перформансе и поузданост целог система. За инжењере штампаних плоча, дизајн против сметњи је кључна и тешка тачка коју сви морају да савладају.

Присуство сметњи на ПЦБ плочи
У стварним истраживањима, утврђено је да постоје четири главне сметње у дизајну штампаних плоча: шум напајања, сметње далековода, спрезање и електромагнетне сметње (EMI).

1. Шум напајања
У високофреквентном колу, шум напајања има посебно очигледан утицај на високофреквентни сигнал. Стога је први захтев за напајање низак ниво шума. Овде је чисто уземљење једнако важно као и чист извор напајања.

2. Далековод
На штампаној плочи постоје само две врсте преносних линија: тракаста линија и микроталасна линија. Највећи проблем са преносним линијама је рефлексија. Рефлексија ће изазвати многе проблеме. На пример, сигнал оптерећења ће бити суперпозиција оригиналног сигнала и сигнала одјека, што ће повећати тежину анализе сигнала; рефлексија ће изазвати губитак повратка (губитак повратка), што ће утицати на сигнал. Утицај је једнако озбиљан као и онај изазван адитивном интерференцијом шума.

3. Спојница
Сигнал сметњи који генерише извор сметњи изазива електромагнетне сметње електронском систему управљања кроз одређени канал спрезања. Метод спрезања сметњи није ништа друго до деловање на електронски систем управљања кроз жице, просторе, заједничке водове итд. Анализа углавном обухвата следеће типове: директно спрезање, спрезање заједничке импедансе, капацитивно спрезање, електромагнетно индукционо спрезање, спрезање зрачењем итд.

4. Електромагнетне сметње (EMI)
Електромагнетне сметње ЕМИ имају две врсте: спроведене сметње и зрачене сметње. Проведене сметње се односе на спрезање (интерференцију) сигнала на једној електричној мрежи са другом електричном мрежом кроз проводни медијум. Зрачене сметње се односе на спрезање (интерференцију) извора сметње са својим сигналом на другу електричну мрежу кроз простор. Код високобрзинских штампаних плоча и дизајна система, високофреквентне сигналне линије, пинови интегрисаних кола, разни конектори итд. могу постати извори сметњи зрачења са карактеристикама антене, који могу емитовати електромагнетне таласе и утицати на друге системе или друге подсистеме у систему.

Мере против сметњи на штампаним плочама и колима
Дизајн штампане плоче против ометања је уско повезан са специфичним колом. У наставку ћемо дати само нека објашњења о неколико уобичајених мера дизајна штампане плоче против ометања.

1. Дизајн кабла за напајање
У складу са величином струје штампане плоче, покушајте да повећате ширину далековода како бисте смањили отпор петље. Истовремено, ускладите смер далековода и уземљења са смером преноса података, што помаже у побољшању способности за смањење шума.

2. Дизајн уземљивачке жице
Одвојите дигитално уземљење од аналогног уземљења. Ако на штампаној плочи постоје и логичка и линеарна кола, треба их што више раздвојити. Уземљење нискофреквентног кола треба уземљити паралелно у једној тачки колико год је то могуће. Када је стварно ожичење тешко, може се делимично повезати серијски, а затим уземљити паралелно. Високофреквентно коло треба уземљити у више тачака серијски, жица за уземљење треба да буде кратка и дебела, а око високофреквентне компоненте треба користити мрежу велике површине уземљења.

Уземљивачка жица треба да буде што је могуће дебља. Ако се за уземљивачку жицу користи веома танка линија, потенцијал уземљења се мења са струјом, што смањује отпорност на шум. Стога, уземљивачку жицу треба подебљати тако да може да прође три пута већу струју од дозвољене на штампаној плочи. Ако је могуће, уземљивачка жица треба да буде изнад 2~3 мм.

Уземљивачка жица формира затворену петљу. Код штампаних плоча састављених само од дигиталних кола, већина њихових кола за уземљење је распоређена у петље како би се побољшала отпорност на шум.

3. Конфигурација раздвојног кондензатора
Једна од конвенционалних метода дизајна штампаних плоча је конфигурисање одговарајућих кондензатора за раздвајање на сваком кључном делу штампане плоче.

Општи принципи конфигурације кондензатора за раздвајање су:

① Повежите електролитски кондензатор од 10 ~ 100 uF преко улаза за напајање. Ако је могуће, боље је повезати га са 100 uF или више.

②У принципу, сваки интегрисани чип треба да буде опремљен керамичким кондензатором од 0,01 pF. Ако зазор штампане плоче није довољан, може се поставити кондензатор од 1-10 pF на сваких 4~8 чипова.

③За уређаје са слабом способношћу против шума и великим променама снаге када су искључени, као што су RAM и ROM уређаји за складиштење, кондензатор за раздвајање треба директно повезати између напојне линије и уземљења чипа.

④Кабел кондензатора не сме бити предугачак, посебно кондензатор за бајпас високе фреквенције не сме имати кабл.

4. Методе за елиминисање електромагнетних сметњи у дизајну штампаних плоча

①Смањите број петљи: Свака петља је еквивалентна антени, тако да морамо минимизирати број петљи, површину петље и ефекат антене петље. Осигурајте да сигнал има само једну путању петље у било које две тачке, избегавајте вештачке петље и покушајте да користите слој снаге.

②Филтрирање: Филтрирање се може користити за смањење електромагнетних сметњи и на електричној мрежи и на сигналној линији. Постоје три методе: кондензатори за раздвајање, електромагнетни филтери и магнетне компоненте.

③Штит.

④ Покушајте да смањите брзину високофреквентних уређаја.

⑤ Повећање диелектричне константе штампане плоче може спречити зрачење високофреквентних делова, као што је далековод близу плоче; повећање дебљине штампане плоче и смањење дебљине микротракасте линије може спречити преливање електромагнетне жице и такође спречити зрачење.