Fabricación de PCB de precisión, PCB de alta frecuencia, PCB multicapa y montaje de PCB.
Es la fábrica de servicios personalizados más confiable de PCB y PCBA.
Tecnología de PCB
Principio de diseño de PCB para reducir la interferencia electromagnética
Tecnología de PCB
Principio de diseño de PCB para reducir la interferencia electromagnética

Principio de diseño de PCB para reducir la interferencia electromagnética

2021-09-16
View:199
Author:Belle

El diSeño EMC está estrechamente relacionado con el circuito específico. Para el diseño de compatibilidad electromagnética, Este designer needs to minimize Este radiation (radio frequency energy leaking from the product) Y enhance its resistance to the radiation (energy entering the product). Sensibilidad y capacidad anti - interferencia. Acoplamiento de conducción común de baja frecuencia y acoplamiento de radiación común de alta frecuencia, Debe prestarse suficiente atención a cortar la trayectoria de acoplamiento en el diseño.


Diseño de PCB principles


As the Placa de circuitoCon el desarrollo de la tecnología electrónica, la integración cero y la frecuencia de la señal son cada vez más altas., Interferencia electromagnética inevitable, Por lo tanto, en el diseño de PCB para controlar Placa de circuito Dentro de un cierto rango, Cumplir los requisitos y normas de diseño, Mejorar el rendimiento general del circuito.


1.. Elección de la placa de circuito

Tareas principales Diseño de PCB Es la elección correcta Placa de circuito. Si el tamaño es demasiado grande, El cableado entre los componentes es demasiado largo, Esto aumentará la impedancia del circuito y reducirá la capacidad anti - interferencia. El tamaño puede hacer que los componentes sean demasiado pequeños. La disposición densa no favorece la disipación de calor, Los cables son delgados y densos., Fácil de causar comentarios cruzados. Por consiguiente,, the Placa de circuito Las dimensiones adecuadas se seleccionarán de acuerdo con los componentes necesarios del sistema..


Placa de circuito

Placa de circuitoS se divide en un solo lado, Suma de dos caras Placa multicapa. Selección del número de capas Placa de circuito Depende de la función del circuito a realizar, Índice de ruido, Número de cables de señal y red, Etc.. La configuración razonable de la capa puede reducir la compatibilidad electromagnética del circuito.


Los principios generales de selección son:


1. Cuando la frecuencia de la señal es de baja frecuencia media, el número de componentes es pequeño, la densidad de cableado es baja o media, seleccione un lado o dos lados;


2.. Multicapa para alta densidad lineal, alta integración y más componentes;


3.. Para alta frecuencia, Circuitos integrados de alta velocidad, and Circuitos integrados de alta velocidad, Seleccione 4. o más capas Placa de circuitos. En el diseño Placa multicapa, Una sola capa se puede utilizar como capa de alimentación, Capa de señal, Capa superficial. Reducción del área del bucle de señal, Y la radiación del modo diferencial disminuye. Por esta razón, the Placa multicapa Puede reducir Placa de circuito Mejorar la capacidad anti - interferencia.


2. Disposición de los componentes de la placa de circuito

Después de la determinación del tamaño del PCB, primero debe determinar la posición de los componentes especiales, y finalmente de acuerdo con la unidad funcional del circuito todos los componentes del circuito están dispuestos en bloques. La unidad de circuito digital, la unidad de circuito analógico y la unidad de circuito de alimentación deben separarse, as í como la unidad de circuito de alta frecuencia y la unidad de circuito de baja frecuencia. Los principios de diseño de los PCB comunes son los siguientes.


Placa de circuito

1. Principios para determinar la ubicación de los componentes especiales:


1. El elemento de calefacción se colocará en una posición favorable para la disipación de calor, como el borde del PCB, lejos del chip microprocesador;


2. Los componentes especiales de alta frecuencia deben colocarse cerca para acortar la conexión entre ellos;


3. Los componentes sensibles deben mantenerse alejados de las fuentes de ruido, como los generadores de reloj y los osciladores;


4. La disposición de los elementos ajustables, como el potenciómetro, el inductor ajustable, el condensador variable, el interruptor de llave, etc., deberá cumplir los requisitos de la estructura de toda la máquina para facilitar el ajuste;


5. Los componentes más pesados se fijarán mediante soportes;


6. El filtro EMI debe colocarse cerca de la fuente EMI.


Disposición de los conjuntos de placas de circuitos

2. De acuerdo con el principio de que la unidad funcional del circuito organiza los elementos del paraguas del circuito:


1. Cada circuito funcional determinará la posición correspondiente de acuerdo con el flujo de señal entre ellos para facilitar el cableado;


2. Cada circuito funcional determinará en primer lugar la ubicación de los componentes básicos y colocará otros componentes alrededor de los componentes básicos, y reducirá al mínimo la conexión entre los componentes;


3. Para los circuitos de alta frecuencia, se tendrán en cuenta los parámetros de distribución entre los componentes;


4. La distancia entre el elemento situado en el borde de la placa de circuito y el borde de la placa de circuito no será inferior a 2 mm.


5. Los convertidores, interruptores y rectificadores DC / DC deben estar lo más cerca posible del transformador para reducir la radiación externa;


6. El elemento regulador de tensión y el condensador de filtro se colocarán cerca del diodo rectificador.


3. Principio de conexión de la fuente de alimentación y la puesta a tierra

Si el cableado entre la fuente de alimentación y la puesta a tierra de PCB es razonable o no es la clave para reducir la interferencia electromagnética de todo el tablero de circuitos. El diseño del cable de alimentación y del cable de tierra es un problem a que no puede ser ignorado en el PCB, por lo general el diseño más difícil. Los siguientes principios deben seguirse en el diseño.


1. Habilidades de cableado de energía y puesta a tierra

El cableado en PCB tiene características de parámetros distribuidos, como impedancia, reactancia capacitiva e Inductancia. Para reducir la influencia de los parámetros de distribución del cableado de PCB en los sistemas electrónicos de alta velocidad, los principios de cableado de la fuente de alimentación y la puesta a tierra son los siguientes:


1. Aumentar la distancia entre trazas para reducir la conversación cruzada del acoplamiento capacitivo;


2. El cable de alimentación y el cable de tierra se conectarán en paralelo para optimizar la Capacitancia distribuida;


3. De acuerdo con el tamaño de la corriente portadora, la anchura de la línea de alimentación y la línea de tierra debe ser lo más gruesa posible para reducir la resistencia del bucle, de modo que la dirección de la línea de alimentación y la línea de tierra en cada circuito funcional sea la misma que la dirección de transmisión de la señal, lo que contribuye a mejorar la capacidad anti - interferencia;


4. La fuente de alimentación y la puesta a tierra se colocarán directamente por encima de la otra para reducir la Inductancia y minimizar el área del bucle, y el cable de tierra se colocará por debajo de la línea de alimentación en la medida de lo posible;


5. Cuanto más gruesa sea la línea de tierra, mejor será la anchura de la línea de tierra.


6. El cable de tierra forma un bucle cerrado, reduce la diferencia de potencial en el cable de tierra y mejora la capacidad anti - interferencia;


7. En el diseño de cableado multicapa, una de las capas se puede utilizar como "plano de puesta a tierra completa", que puede reducir la Impedancia de puesta a tierra y proteger al mismo tiempo.


Técnicas de cableado de energía y puesta a tierra

2. Habilidades de puesta a tierra de cada circuito funcional

Los modos de puesta a tierra de los circuitos funcionales de PCB se dividen en puesta a tierra de un solo punto y puesta a tierra de varios puntos. La puesta a tierra de un solo punto se divide en puesta a tierra en serie de un solo punto y puesta a tierra paralela de un solo punto de acuerdo con la forma de conexión, como se muestra en la figura 3 y la figura 4. Debido a la diferente longitud del cable de puesta a tierra y la diferente Impedancia de puesta a tierra de cada circuito, la puesta a tierra de protección se realiza generalmente mediante la conexión de una sola serie de puntos. El rendimiento de EMC se reduce. Puesta a tierra paralela de un solo punto. Cada circuito tiene su propio cable de tierra, por lo que la interferencia mutua es pequeña, pero puede alargar el cable de tierra y aumentar la Impedancia de tierra. Se utiliza generalmente para la puesta a tierra de señales, la puesta a tierra analógica y la puesta a tierra de fuentes de alimentación. La puesta a tierra multipunto se refiere a que cada circuito tiene un punto de puesta a tierra, como se muestra en la figura 5. La puesta a tierra multipunto se utiliza a menudo en el circuito de alta frecuencia. El cable de puesta a tierra es corto y la Impedancia de puesta a tierra es baja para reducir la interferencia de la señal de alta frecuencia.


Para reducir la interferencia causada por la puesta a tierra, la puesta a tierra también debe cumplir algunos requisitos:


1. El cable de puesta a tierra debe ser lo más corto posible y la superficie de puesta a tierra debe ser grande;


2. Evitar el circuito de puesta a tierra innecesario y reducir el voltaje de interferencia de la puesta a tierra común;


3. El principio de puesta a tierra es adoptar diferentes métodos de puesta a tierra para diferentes señales, y no es posible utilizar el mismo punto de puesta a tierra para todas las señales de puesta a tierra;


4. Al diseñar PCB multicapa, la capa de alimentación y la capa de puesta a tierra deben colocarse en la capa adyacente en la medida de lo posible para formar la Capacitancia de capa a capa en el circuito y reducir la interferencia electromagnética;


5. Evite las señales de corriente fuerte y fuerte en la medida de lo posible, y las señales digitales y analógicas compartan la misma tierra.


Técnicas de puesta a tierra para circuitos funcionales

24 consejos para reducir el ruido y las interferencias electromagnéticas:


El chip de baja velocidad se puede utilizar en lugar del chip de alta velocidad. Chips de alta velocidad para posiciones críticas.


Las resistencias se pueden conectar en serie para reducir la tasa de salto de los bordes superior e inferior del Circuito de control.


Trate de proporcionar algún tipo de amortiguación para relés, etc.


Use el reloj de frecuencia más bajo que cumpla con los requisitos del sistema.


El generador de reloj está lo más cerca posible del equipo que utiliza el reloj. La carcasa del Oscilador de cristal de cuarzo estará conectada a tierra.


Cierre el área del reloj con el cable de tierra y haga que el cable del reloj sea lo más corto posible.


El circuito de accionamiento de E / s debe estar lo más cerca posible del borde de la placa de circuito impreso y salir de la placa de circuito impreso lo antes posible. Las señales que entren en la placa de circuito impreso se filtrarán y las señales de la zona de alto ruido también se filtrarán. Al mismo tiempo, se debe utilizar una serie de resistencias terminales para reducir la reflexión de la señal.


Los terminales no utilizados del MCD se conectarán a un alto potencial, o a tierra, o se definirán como terminales de salida, y los terminales del circuito integrado que se conectarán a la tierra de la fuente de alimentación se conectarán y no flotarán.


Los terminales de entrada de los circuitos de puerta no utilizados no deben permanecer flotantes. El terminal de entrada positivo del amplificador operativo no utilizado se pondrá a tierra y el terminal de entrada negativo se conectará al terminal de salida.


En el caso de los tableros impresos, se intenta utilizar 45 líneas en lugar de 90 líneas para reducir la transmisión externa y el acoplamiento de señales de alta frecuencia.


La placa de circuito impreso se dividirá de acuerdo con las características de frecuencia y conmutación de corriente, y la distancia entre los elementos ruidosos y los no ruidosos será mayor.


(12) Use single-point power supply and single-point grounding for single and double panels. El cable de alimentación y el cable de tierra deben ser lo más gruesos posible. Si la economía, Uso Placa multicapa Inductancia capacitiva para reducir la Potencia y la puesta a tierra.


Mantenga el reloj, el bus y las señales de selección de chips lejos de las líneas de E / S y los conectores.


Las líneas analógicas de entrada de tensión y los terminales de referencia de tensión deben mantenerse lo más alejados posible de las líneas de señal de circuitos digitales, en particular los relojes.


En el caso de los equipos A / D, las partes digitales y analógicas deben ser uniformes, no cruzadas.


La interferencia de la línea de reloj perpendicular a la línea de E / s es menor que la de la línea de E / s paralela, y el pin del elemento de reloj está lejos del cable de E / S.


El PIN del componente debe ser lo más corto posible, y el pin del condensador de desacoplamiento debe ser lo más corto posible.


Las líneas clave deben ser lo más gruesas posible y los lados deben estar protegidos del suelo. Las líneas de alta velocidad deben ser cortas y rectas.


Las líneas sensibles al ruido no deben ser paralelas a las líneas de conmutación de alta corriente y alta velocidad.


No coloque cables debajo de cristales de cuarzo o debajo de dispositivos sensibles al ruido.


(21) para un circuito de señal débil, no forme un bucle de corriente alrededor del Circuito de baja frecuencia.


(22) no forme un bucle en la señal. Si es inevitable, haga que el área del bucle sea lo más pequeña posible.


(23) un condensador de desacoplamiento por circuito integrado. Se debe a ñadir un pequeño condensador de derivación de alta frecuencia a cada Condensador electrolítico.


(24) Los condensadores de almacenamiento de energía en el circuito se cargan y descargan utilizando condensadores de tantalio de gran capacidad o condensadores de refrigeración Ju en lugar de condensadores electrolíticos. Cuando se utilicen condensadores tubulares, la carcasa se pondrá a tierra.