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Blogue PCB - Problèmes d'interférence de carte PCB haute fréquence et solutions

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Blogue PCB - Problèmes d'interférence de carte PCB haute fréquence et solutions

Problèmes d'interférence de carte PCB haute fréquence et solutions

2022-01-12
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Author:pcb

1. Bruit d'alimentation dans la carte PCB haute fréquence, l'influence du bruit de l'alimentation sur le signal haute fréquence est particulièrement évidente. Par conséquent, tout d'abord, il est nécessaire que l'alimentation soit à faible bruit. Ici, une terre propre est aussi importante qu’une électricité propre, pourquoi? Les caractéristiques d'alimentation sont illustrées à la figure 1. Bien entendu, l'alimentation a une certaine impédance et l'impédance est répartie sur l'ensemble de l'alimentation, de sorte que le bruit se superpose également à l'alimentation. Ensuite, nous devrions réduire l'impédance de l'alimentation autant que possible, il doit donc y avoir une couche d'alimentation dédiée et un plan de masse. Dans la conception de circuits haute fréquence, l'alimentation est conçue sous la forme d'une couche, qui dans la plupart des cas est beaucoup mieux que la forme d'un bus, de sorte que la boucle peut toujours suivre le chemin de l'impédance. En outre, la carte d'alimentation doit fournir une boucle de signal pour tous les signaux générés et reçus sur le PCB, ce qui peut réduire la boucle de signal et réduire le bruit, ce qui est souvent négligé par les concepteurs de circuits basse fréquence.

Carte PCB

Dans la conception d'une carte PCB, il existe plusieurs façons d'éliminer les bruits d'alimentation. 1.1 faites attention aux Vias sur la carte: les Vias font que les ouvertures doivent être gravées sur le plan d'alimentation, laissant de la place pour les vias. Si l'ouverture de la couche de puissance est trop grande, cela affectera inévitablement la boucle de signal, le signal sera forcé de contourner, la surface de la boucle augmentera et le bruit augmentera. Dans le même temps, si certaines lignes de signal sont concentrées à proximité de l'ouverture et partagent cette boucle, l'impédance commune provoque une diaphonie. 1.2 Les lignes de connexion nécessitent une ligne de masse suffisante: chaque signal doit avoir sa propre boucle de signal dédiée et la zone de boucle du signal et de la boucle doit être aussi petite que possible, c'est - à - dire, 1.3 Les Alimentations des alimentations analogiques et numériques doivent être séparées: les appareils haute fréquence sont généralement très sensibles au bruit numérique et doivent donc être séparés et connectés ensemble à l'entrée de l'alimentation. Placez une boucle à cet endroit pour réduire la zone de boucle.1.4 Évitez les sources d'alimentation séparées qui se chevauchent entre les couches: sinon, le bruit du circuit est facilement couplé par des capacités parasites.1.5 Isolez les éléments sensibles: tels que pll.1.6 placez le câble d'alimentation: pour réduire la boucle de signal, placez le câble d'alimentation sur un côté du câble de signal pour réduire le bruit.2. Lignes de transmission seuls deux types de lignes de transmission peuvent apparaître dans le PCB: la ligne ruban et la Ligne micro - ondes. Le problème avec les lignes de transmission est la réflexion, ce qui entraînera de nombreux problèmes. Par example, le signal de charge sera une superposition du signal original et du signal d'écho, ce qui augmente la difficulté d'analyse du signal; La réflexion entraîne des pertes de retour (Return Loss) et l'effet sur le signal est aussi grave que les interférences de bruit supplémentaires: 2.1 La réflexion du signal vers la source du signal augmente le bruit du système, ce qui rend plus difficile pour le récepteur de distinguer le bruit du signal; 2.2 tout signal réfléchi dégrade essentiellement la qualité du signal et modifie la forme du signal d'entrée. En principe, la solution est principalement l'adaptation d'impédance (par example l'impédance d'une interconnexion doit être très adaptée à l'impédance du système), mais parfois le calcul de l'impédance est fastidieux, Vous pouvez vous référer à certains logiciels de calcul de l'impédance de la ligne de transmission.2.3 la façon d'éliminer les interférences de la ligne de transmission dans la conception de la carte PCB est la suivante: 1) Évitez les discontinuités d'impédance dans la ligne de transmission. Les points de discontinuité d'impédance sont ceux où la ligne de transmission change brusquement, tels que des angles droits, des trous, etc., et doivent être évités autant que possible. La méthode est la suivante: évitez l'angle droit des traces, essayez de prendre un angle de 45 ° ou un arc de cercle, les grands angles sont également acceptables; Utilisez le moins de perçages possible, car chaque perçage est un point discontinu de l'impédance et le signal de la couche externe évite de traverser la couche interne et vice versa. 2) n'utilisez pas de ligne de pieu. Parce que n'importe quel Stub est une source de bruit. Si le tronc est court, il peut se terminer à l'extrémité de la ligne de transmission; Si le tronc est long, la ligne de transmission principale sera utilisée comme source, entraînant de grandes réflexions, ce qui complique le problème et n'est pas recommandé. Couplage 3.1 couplage en co - Impédance: il s'agit d'un canal de couplage courant, c'est - à - dire que la source d'interférence et l'équipement perturbé partagent souvent certains conducteurs (p. ex. alimentation en boucle, bus, masse commune, etc.). 3.2 Le couplage en mode commun à champ provoque la génération d'une tension de mode commun par la source rayonnante sur la boucle formée par le circuit perturbé et sur un plan de référence commun. Si le champ magnétique est prédominant, la valeur de la tension de mode commun produite dans la boucle de masse en série est VCM = - (â³b / â³t) * Area (â³b = variation de l'intensité de l'induction magnétique dans la formule); si c'est un champ électromagnétique, on sait que cette formule s'applique à l (m) = 150 MHz ou moins lorsque sa valeur de champ électrique, sa tension induite: VCM = (L * H * f * e) / 48, dépasse cette limite, Le calcul de la tension induite peut être simplifié comme suit: VCM = 2 * H * e.3.3 couplage de champ de mode différentiel: rayonnement direct reçu sur la carte par la paire de lignes directrices ou le fil et sa boucle. Si possible près des deux fils. Ce couplage est fortement réduit, de sorte que les deux fils sont vissés ensemble pour réduire les interférences. 3.4 Le couplage (diaphonie) entre les lignes rend n'importe quelle ligne égale au couplage non désiré entre les circuits parallèles, ce qui nuit gravement aux performances du système. Son type peut être divisé en diaphonie Capacitive et diaphonie inductive. Le premier est dû à une capacité parasite entre les lignes, couplant le bruit sur la source de bruit à la ligne de réception de bruit par injection de courant; Ce dernier peut être considéré comme un couplage de signal entre le primaire et le secondaire d'un transformateur parasite non désiré. L'ampleur de la diaphonie inductive dépend de la proximité des deux boucles et de l'importance de la zone de boucle, ainsi que de l'impédance de la charge affectée. 3.5 couplage de la ligne électrique: cela signifie qu'après une perturbation électromagnétique de la ligne électrique AC ou DC, 3.6 Il existe plusieurs façons d'éliminer la diaphonie dans la conception de la carte PCB: 1) L'amplitude des deux diaphonies augmente avec l'impédance de charge, Par conséquent, les lignes de signal sensibles aux interférences induites par la diaphonie doivent être correctement connectées. 2) Augmenter la distance entre les lignes de signal autant que possible peut réduire efficacement la diaphonie Capacitive. Effectuer la gestion du plan de masse, l'espace entre les traces (comme l'isolation des lignes de signal actives et des lignes de terre, en particulier entre les lignes de signal de transition d'état et la terre)