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Blog de PCB - Problemas y soluciones de interferencia de placas de PCB de alta frecuencia

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Problemas y soluciones de interferencia de placas de PCB de alta frecuencia

2022-01-12
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Author:pcb

1. el ruido de la fuente de alimentación está en el tablero de PCB de alta frecuencia, y el impacto del ruido de la fuente de alimentación en la señal de alta frecuencia es particularmente obvio. Por lo tanto, en primer lugar, se requiere que la fuente de alimentación sea de bajo ruido. ¿Aquí, la tierra limpia es tan importante como la electricidad limpia, ¿ por qué? Las características de la fuente de alimentación se muestran en la figura 1. Obviamente, la fuente de alimentación tiene cierta resistencia y la resistencia se distribuye en toda la fuente de alimentación, por lo que el ruido también se superpondrá a la fuente de alimentación. Entonces deberíamos minimizar la resistencia de la fuente de alimentación, por lo que debe haber una capa de alimentación especial y un plano de tierra. En el diseño de circuitos de alta frecuencia, la fuente de alimentación está diseñada en forma de capa, que en la mayoría de los casos es mucho mejor que en forma de bus, para que el circuito siempre pueda seguir el camino de la resistencia. Además, la placa de alimentación debe proporcionar un bucle de señal para todas las señales generadas y recibidas en el pcb, lo que puede reducir el bucle de señal y reducir el ruido, algo que a menudo ignoran los diseñadores de circuitos de baja frecuencia.

Tablero de PCB

En el diseño del tablero de pcb, hay varias maneras de eliminar el ruido de la fuente de alimentación. 1.1 preste atención a los agujeros a través en el tablero: los agujeros a través hacen que las aberturas tengan que ser grabadas en el plano de la fuente de alimentación, dejando espacio para que los agujeros a través pasen. Si la apertura de la capa de potencia es demasiado grande, inevitablemente afectará al circuito de señal, la señal se verá obligada a eludir, el área del circuito aumentará y el ruido aumentará. Al mismo tiempo, si algunas líneas de señal se concentran cerca de la apertura y comparten este bucle, la resistencia pública puede causar conversaciones cruzadas. 1.2 las líneas de conexión requieren suficiente tierra: cada señal necesita tener su propio bucle de señal dedicado, y el área del bucle de la señal y el bucle debe ser lo más pequeña posible, es decir, La señal y el bucle deben estar conectados en paralelo. 1.3 Las fuentes de alimentación analógicas y digitales deben estar separadas: los dispositivos de alta frecuencia suelen ser muy sensibles al ruido digital, por lo que los dos deben estar separados y conectados juntos en la entrada de la fuente de alimentación. Coloque un bucle en esta posición para reducir el área del bucle. 1.4 evite que las fuentes de alimentación separadas se superpongan entre capas: de lo contrario, el ruido del circuito se puede acoplar fácilmente a través de condensadores parasitarios. 1.5 componentes sensibles de aislamiento: como pll. 1.6 coloque el cable de alimentación: para reducir el bucle de señal, coloque el cable de alimentación En un lado de la línea de señal para reducir el ruido. 2. Solo pueden aparecer dos líneas de transmisión en el PCB de la línea de transmisión: la línea de banda y la línea de microondas. El problema de las líneas de transmisión es el reflejo, lo que provocará muchos problemas. Por ejemplo, la señal de carga será la superposición de la señal original y la señal de eco, lo que aumenta la dificultad del análisis de la señal; La reflexión puede causar pérdida de eco (pérdida de eco), y el impacto en la señal es tan grave como la interferencia de ruido adicional: la reflexión de la señal 2.1 a la fuente de señal aumentará el ruido del sistema, lo que dificultará que el receptor distinga el ruido de la señal; 2.2 cualquier señal reflejada básicamente reduce la calidad de la señal y cambia la forma de la señal de entrada. En principio, la solución es principalmente la coincidencia de resistencias (por ejemplo, la resistencia de la interconexión debe coincidir muy bien con la resistencia del sistema), pero a veces el cálculo de la resistencia es engorroso, Puede referirse a algunos programas informáticos de cálculo de la resistencia de la línea de transmisión. 2.3 La forma de eliminar la interferencia de la línea de transmisión en el diseño del tablero de PCB es la siguiente: 1) evitar la interrupción de la resistencia en la línea de transmisión. Los puntos de interrupción de la resistencia son puntos en los que la línea de transmisión cambia repentinamente, como ángulos rectos, agujeros, etc., que deben evitarse en la medida de lo posible. El método es: evitar el ángulo recto de la trayectoria y tratar de tomar un ángulo de 45 ° o arco, el ángulo grande también es aceptable; Use el menor número posible de agujeros de paso, ya que cada agujero de paso es un punto de Resistencia discontinuo, la señal exterior evita pasar por la capa interior y viceversa. 2) no use líneas de pila. Porque cualquier talón es una fuente de ruido. Si la línea corta es corta, puede terminar al final de la línea de transmisión; Si el corte corto es largo, la línea de transmisión principal se utilizará como fuente, lo que provocará grandes reflejos, lo que complica el problema y no se recomienda su uso. Acoplamiento 3.1 acoplamiento de Resistencia común: es un canal de acoplamiento común, es decir, la fuente de interferencia y el dispositivo perturbado comparten a menudo algunos conductores (como fuentes de alimentación de bucle, autobuses, puesta a tierra pública, etc.). el acoplamiento de modo común de campo 3.2 hace que la fuente de radiación genere tensión de modo común en el circuito formado por el Circuito perturbado y en el plano de referencia público. Si predomina el campo magnético, el valor del voltaje de modo común generado en el circuito de puesta a tierra en serie es VCM = - (hàb / hàt) * área (la variación de la intensidad de inducción magnética en la fórmula). si es un campo electromagnético, se sabe que cuando tiene un valor de campo eléctrico, su voltaje de inducción: VCM = (l * h * F * e) / 48, la fórmula se aplica a l (m) = 150 MHz o menos, superando este límite, El cálculo del voltaje de inducción se puede simplificar de la siguiente manera: acoplamiento de campo de modo diferencial VCM = 2 * h * e.3.3: guía de la radiación directa recibida por pares de cables o cables y sus Circuitos en la placa de circuito. Si está lo más cerca posible de dos cables eléctricos. Este acoplamiento se reduce considerablemente, por lo que se atornillan dos cables para reducir la interferencia. 3.4 El acoplamiento entre líneas (crosstalk) hace que cualquier línea sea igual a un acoplamiento no deseado entre circuitos paralelos, lo que dañará gravemente el rendimiento del sistema. Sus tipos se pueden dividir en comentarios capacitivos y comentarios inductivos. El primero se debe a la capacidad parasitaria entre líneas, que acopla el ruido de la fuente de ruido a la línea receptora de ruido inyectando corriente eléctrica; Este último puede considerarse un acoplamiento de señales entre la primaria y la secundaria de un transformador parasitario innecesario. El tamaño de la conversación cruzada inductiva depende de la proximidad de los dos bucles y del tamaño del área del bucle, así como de la resistencia de la carga afectada. 3.5 acoplamiento de la línea eléctrica: esto significa que después de que la línea eléctrica de ca o DC esté sujeta a interferencia electromagnética, 3.6 hay varias maneras de eliminar las conversaciones cruzadas en el diseño de la placa de pcb: 1) la amplitud de las conversaciones cruzadas de ambos tipos aumenta con el aumento de la resistencia a la carga, Por lo tanto, las líneas de señal sensibles a la interferencia causada por la conversación cruzada deben terminar adecuadamente. 2) aumentar la distancia entre las líneas de señal en la medida de lo posible puede reducir efectivamente la conversación cruzada capacitiva. Gestión del plano de puesta a tierra, espacio entre trazas (por ejemplo, aislamiento entre líneas de señal activas y líneas de tierra, especialmente entre líneas de señal y tierra para la conversión de estado)