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Compatibilità elettromagnetica nella tecnologia di sviluppo della scheda PCB
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Compatibilità elettromagnetica nella tecnologia di sviluppo della scheda PCB

2022-04-25
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Author:pcb

1. La disposizione generale dei circuiti stampati e device layout

1) Se un prodotto ha successo o meno, bisogna prestare attenzione alla qualità interna, e l'altro è quello di prendere in considerazione l'estetica generale. Solo quando entrambi sono perfetti il prodotto può essere considerato un successo; su Scheda PCB, i requisiti di layout dei componenti dovrebbero essere equilibrati e scarsi. Denso e ordinato, non pesante o pesante, con il minor numero possibile di vias; la forma del circuito stampato è un rettangolo. Il rapporto di aspetto è 3:2 o 4:3; Il rumore della scheda a 4 strati è 20dB inferiore a quello della scheda a doppio strato. Il rumore della scheda a 6 strati è 10dB inferiore a quello della scheda a 4 strati. Quando le condizioni economiche lo consentono, provare a usare la scheda multistrato.

2) Il circuito stampato è generalmente diviso in area del circuito analogico (paura di interferenze), area del circuito digitale (paura di interferenze e interferenze), area dell'azionamento di alimentazione (fonte di interferenza), quindi il consiglio dovrebbe essere ragionevolmente diviso in tre aree.
3) Il dispositivo sceglie generalmente dispositivi con basso consumo energetico e buona stabilità, e utilizza il minor numero possibile di dispositivi ad alta velocità.
4) Le linee sono squisite: le linee che possono essere fatte larghe non dovrebbero essere fatte sottili; le linee ad alta tensione e ad alta frequenza dovrebbero essere lisce, e non ci dovrebbero essere smussi taglienti, e nessun angolo retto dovrebbe essere utilizzato per gli angoli. Il filo di terra dovrebbe essere il più largo possibile, e una grande area di rame dovrebbe essere utilizzata, che migliora notevolmente il problema del punto di connessione.
5) L'orologio esterno è una fonte di rumore ad alta frequenza, che non solo può causare interferenze al sistema applicativo, ma può anche causare interferenze al mondo esterno, rendendo il rilevamento della compatibilità elettromagnetica non all'altezza dello standard. Nel sistema applicativo con elevati requisiti di affidabilità del sistema, La selezione di microcomputer a chip singolo a bassa frequenza è uno dei principi per ridurre il rumore del sistema. Negli ultimi anni, Alcuni produttori che producono microcontrollori compatibili 8051 hanno anche adottato alcune nuove tecnologie per ridurre la domanda di orologi esterni a 1/3 dell'originale senza sacrificare la velocità di calcolo. La tecnologia interna del loop a blocco di fase è ampiamente utilizzata nei microcontrollori a 32 bit, che riduce la frequenza di clock esterna a 32KHz, mentre la velocità interna del bus è aumentata a 8MHz o anche superiore.
6) Il cablaggio dovrebbe avere una direzione ragionevole: come ingresso/uscita, AC/DC, strong/segnale debole, alta frequenza/bassa frequenza, alta tensione/bassa tensione, ecc., la loro direzione deve essere lineare (o separata) e non deve fondersi tra loro. Il suo scopo è prevenire interferenze reciproche. La tendenza è in linea retta, ma generalmente non è facile da raggiungere, e la tendenza sfavorevole è circolare. Per DC, piccolo segnale, bassa tensione Scheda PCB i requisiti di progettazione possono essere inferiori. Quindi "ragionevole" è relativo. La direzione del cablaggio tra gli strati superiori e inferiori è fondamentalmente verticale. L'intero consiglio non vuole essere uniforme, e quelli che possono essere schiacciati non dovrebbero essere affollati insieme.
7) In termini di disposizione del dispositivo, come altri circuiti logici, i relativi dispositivi devono essere posizionati il più vicino possibile, in modo da ottenere un migliore effetto anti-rumore. Il generatore di orologio, l'oscillatore di cristallo e l'ingresso dell'orologio della CPU sono soggetti a rumore, quindi dovrebbero essere vicini l'uno all'altro, soprattutto non eseguire linee di segnale sotto l'oscillatore di cristallo. Dispositivi soggetti al rumore, circuiti a bassa corrente, e i circuiti ad alta corrente dovrebbero essere tenuti il più possibile lontani dai circuiti logici. Se possibile, un altro circuito dovrebbe essere fatto.

Scheda PCB

2. Tecnologia del filo di terra Regolamenti di sicurezza SkE e rete di compatibilità elettromagnetica

1) I circuiti analogici e i circuiti digitali hanno molte somiglianze e differenze nei metodi di progettazione e cablaggio dei diagrammi di layout dei componenti. Nel circuito analogico, a causa dell'esistenza dell'amplificatore, la tensione di rumore estremamente piccola generata dal cablaggio causerà gravi distorsioni del segnale di uscita. Nel circuito digitale, la tolleranza al rumore TTL è 0.4V ~ 0.6V, e la tolleranza al rumore CMOS è 0.3 Vcc. ~0.45 volte, Quindi il circuito digitale ha una forte capacità anti-interferenza. La selezione ragionevole della buona alimentazione elettrica e della modalità bus di terra è una garanzia importante per il funzionamento affidabile dello strumento. Molte fonti di interferenza sono generate dall'alimentazione elettrica e dal bus di terra, tra cui l'interferenza acustica causata dal filo di terra.

2) La terra digitale è separata dalla terra analogica (o messa a terra in un punto), e il filo di terra è allargato. La larghezza del filo dovrebbe essere determinata secondo la corrente.

In generale, più spesso, meglio è (un filo 100mil passa attraverso una corrente di circa 1 a 2A). Il cavo di terra > cavo di alimentazione > cavo di segnale è una scelta ragionevole della larghezza del cavo.

3) La linea elettrica e la linea di terra dovrebbero essere il più vicino possibile, e l'alimentazione elettrica e terra sull'intero cartone stampato dovrebbero essere distribuiti in una forma "bene", in modo che la corrente della linea di distribuzione possa essere bilanciata.

4) Al fine di ridurre il crosstalk tra le linee, la distanza tra le linee stampate può essere aumentata se necessario, e alcune linee a zero volt sono collocate in esso come isolamento tra le linee. Soprattutto tra segnali di ingresso e di uscita, tre tecnologie di disaccoppiamento, filtraggio and isolation
a. Decoppiamento, filtraggio, e isolamento sono le tre misure comunemente utilizzate per l'anti-interferenza hardware.
b. L'estremità di ingresso di potenza è collegata attraverso un condensatore elettrolitico di 10 ~ 100uf. Se possibile, è meglio collegare più di 100uF; in linea di principio, ogni chip integrato del circuito dovrebbe essere disposto con un 0.Condensatore ceramico 01pF. Ma condensatori; per dispositivi con debole capacità anti-rumore e grandi cambi di potenza quando spenti, come dispositivi di archiviazione RAM e ROM,

un condensatore di disaccoppiamento deve essere collegato direttamente tra la linea di alimentazione e la linea di terra del chip;

c. Il filtraggio si riferisce alla classificazione di vari tipi di segnali in base alle loro caratteristiche di frequenza e al controllo della loro direzione. Comunemente utilizzati sono vari filtri passa-basso, filtri passa alto, Filtri passa banda. Il filtro passa basso viene utilizzato sulla linea di alimentazione CA in entrata per consentire all'alimentazione CA a 50 cicli di passare senza intoppi, e altri rumori ad alta frequenza sono introdotti nel terreno. L'indice di configurazione del filtro passa basso è la perdita di inserimento. La perdita di inserimento del filtro passa-basso selezionata è troppo bassa per sopprimere il rumore, e l'elevata perdita di inserzione causerà "perdite" e influenzerà la sicurezza personale del sistema. I filtri passa-alto e passa-banda devono essere selezionati e utilizzati in base ai requisiti di elaborazione del segnale nel sistema.

d. Tipico isolamento del segnale è l'isolamento ottico. Utilizzo di dispositivi di isolamento optoelettronico per isolare l'ingresso e l'uscita del microcomputer a chip singolo, da un lato, il segnale di interferenza non può entrare nel sistema microcomputer a chip singolo, e d'altra parte, il rumore del microcomputer singolo-chip stesso non sarà trasmesso per conduzione. La schermatura viene utilizzata per isolare le radiazioni spaziali. Per componenti con rumore particolarmente elevato, come gli alimentatori di commutazione, sono ricoperti di scatole di metallo, che può ridurre l'interferenza delle fonti di rumore al sistema microcomputer a chip singolo. Per circuiti analogici che hanno particolarmente paura di interferenze, come circuiti di amplificazione a segnale debole ad alta sensibilità, possono essere schermati. L'importante è che lo scudo metallico stesso deve essere collegato alla reale normativa di sicurezza SkE di terra e alla rete di compatibilità elettromagnetica su Scheda PCB.