Elektronik tasarım - EMI, EMC, SI, PI ve PCB tasarımında diğer faktörler

EMI, EMC, SI, PI ve PCB tasarımında diğer faktörlere dikkat vermeliyim. PCB devre tablosu tasarımı karşılaşma ihtiyaçlarını tamamen düşünmeli ve uygulamalı. İlişkilerin üç temel elementi var:

(1) Araştırma kaynağı, araştırma üreten komponent, ekipman veya sinyal ile alakalı. Matematik dilinde böyle tanımlanır: du/dt, di/dt'in büyük olduğu yer, araştırma kaynağı. Örneğin, yıldırım, relay, tiristörler, motörler, yüksek frekans saatleri, etc. hepsi müdahale kaynakları olabilir.

(2) Yükselme yolu, araştırma kaynağından duygusal cihaza yönlendirilen yolu ya da orta yolu gösterir. Tipik müdahale yayınlama yolu uzaydan kablolar ve radyasyon üzerinden yönetmedir.

(3) Duyarlı aygıtlar kolayca rahatsız edilen nesnelere referans ediyor. Örneğin: A/D, D/A dönüştürücü, tek çip mikrobilgisayarı, dijital IC, zayıf sinyal amplifikatörü, etc.

Karşılaşma tasarımın temel prensipi: araştırma kaynağını bastırmak, araştırma yayınlama yolunu kesmek ve duygusal cihazların karşılaşma performansını geliştirmek. (enfeksiyon hastalıkların önlemesine benzer)

1 Müdahale kaynağını bastırmak için araştırma kaynağını bastırmak mümkün olduğunca du/dt, di/dt kaynağını azaltmak. Bu, anti jamming tasarımın en önemli ve en önemli principidir ve sık sık çabaların yarısıyla iki katı sonuçlarını almanın etkisi vardır. Müdahale kaynağının du/dt'ünü azaltmak en önemli olarak araştırma kaynağının ikisinin ucundaki kapasitörleri paralel olarak bağlayarak başarılır. İlişkisi kaynağının di/dt'ini azaltmak, sıralarda etkileme kaynağı döngüsüyle ve özgürlü tekerlekleme diodunu bağlamak veya dirençlik bağlamak üzere başarılır. Müdahale kaynaklarını bastırmak için ortak ölçüler böyle:

(1) Rüle kolusu kolunun bağlantısı kesildiğinde oluşturduğu arka elektromotif gücünün araştırmalarını yok etmek için özgürlü tekerlekleme diodu ekliyor. Sadece bir freewheeling diode eklemek relay zamanını geçirecek. Zener diodu ekledikten sonra, relay birim zamanında daha fazla çalışabilir.

(2) Rely bağlantısının her iki tarafında paralel bir süzgün baskı devresini bağlayın (genellikle bir RC seri devresi, direksiyon genellikle birkaç K'den on K'e kadar seçildi ve kapasitesi 0,01uF) elektrik ışıklarının etkisini azaltmak için.

(3) Motora filtr devresi ekle ve kapasitör ve induktans liderlerinin mümkün olduğunca kısa olması gerektiğini unutmayın.

(4) Dönüş tahtasındaki her IC, elektrik teslimatı üzerinde IC etkisini azaltmak için paralel olarak 0,01μF ～0.1μF yüksek frekans kapasitörü ile bağlanmalı. Yüksek frekans kapasitelerinin dönüşünün enerji teslimatı terminal'a yakın ve mümkün olduğunca kısa olması gerektiğini unutmayın. Aksi takdirde, kapasitörün ekvivalent seri direnişi arttırılacak ve filtreleme etkisi etkilenecek.

(5) Yüksek frekans gürültü emisyonunu düşürmek için sürüklemek için 90 derece katlı hatlardan kaçın.

(6) Tiristörün ikisi de RC baskı devriyle bağlantısı, tiristör tarafından oluşturduğu sesi azaltmak için (bu sesin tiristörü kırılabilir). Araştırma yoluna göre, iki tür bölünebilir: araştırma ve radyasyon araştırmaları. Böyle adlandırılmış araştırmalar, telerden hassas cihazlara yayılan araştırmaları anlatır. Yüksek frekans araştırmalarının frekans grupları ve faydalı sinyaller farklıdır. Yüksek frekans araştırmalarının gürültüsünü tel üzerinde bir filtr eklerek kesebilirsiniz, bazen çözmek için izolasyon optoküplerini ekleyebilirsiniz. Güç sesi en zarardır, bu yüzden işlemeye özel dikkat verin. Böyle denilen radyasyon araştırmaları uzay radyasyonu aracılığıyla hassas cihazlara yayılan araştırmaları anlatır. Genel çözüm, araştırma kaynağı ve hassas cihazı arasındaki mesafeyi arttırmak, onları yerel kabla ayırmak ve duyarlı cihaz üzerinde kaldırmak.

Müdahale yayınlama yolunu kesmek için 2 ortak ölçüler böyle:

(1) Mikrokontrolör üzerindeki güç tasarımın etkisini tamamen düşünün. Elektrik tasarımı iyi yapılırsa tüm devrelerin karşılığını yarıdan fazla çözülecek. Çoğu tek çip bilgisayarları enerji teslimatı gürültüsüne çok hassas, bu yüzden tek çip mikro bilgisayarına elektrik teslimatı gürültüsünü azaltmak için filtr devresi veya voltaj düzenleyici eklemek gerekir. Örneğin, manyetik köprükler ve kapasitörler Ï-şeklinde filtr devresi oluşturmak için kullanılabilir. Tabii ki, koşullar yüksek olmadığında, 100Ω dirençleri magnetik kölgeler yerine kullanılabilir.

(2) Eğer motörler gibi ses cihazlarını kontrol etmek için tek çip mikro bilgisayarının I/O limanı kullanılırsa, I/O limanı ve ses kaynağı arasında izolasyon eklenmeli (Ï-şeklinde filtr devresini eklemek için kullanılırsa). Motorlar gibi ses aygıtlarını kontrol etmek için I/O limanı ve ses kaynağı arasında izolasyon eklenmeli (Ï-şekilde filtreli devre eklenmeli).

(3) Kristal oscillatör sürücüsüne dikkat et. Kristal oscillatörü mümkün olduğunca mikrokontrolörünün parçalarına yakın, saat bölgesi yeryüzü kabla ayrılıyor ve kristal oscillatör kabuğu yerleştirilmiş ve tamir edilmiş. Bu ölçü çok zor sorunları çözebilir.

(4) Devre tahtasının, güçlü ve zayıf sinyaller, dijital ve analog sinyaller gibi mantıklı bölümü. Mümkün olduğunca çok hassas komponentlerden (mikrokontrolörler gibi) araştırma kaynaklarını (motörler, relaylar gibi) uzakta tutun.

(5) Dijital bölgeyi analog bölgesinden bir telle ayır, dijital toprakları analog yerden ayır ve sonunda bir noktada elektrik toprakına bağlayın. A/D ve D/A çipinlerin düzenlemesi de bu principe dayanılır ve üreticiler, A/D ve D/A çip pin düzenlemelerini verirken bu gerekli düşündüler.

(6) Tek çip mikro bilgisayarının ve yüksek güç cihazlarının yerel kabloları birbirine karşılaştırma düşürmek için ayrı olarak yerleştirilmeli. Devre tahtasının kenarına yüksek güç cihazlarını mümkün olduğunca yerleştirin.

(7) Manyetik perdeler, magnetik yüzükler, güç filtrleri ve MCU I/O limanı, güç kablosu ve devre tahtası bağlantısı çizgisinin tersine karıştırma performansını önemli olarak geliştirebilir.

3 Duyarlı aygıtların karşı karşılaşma performansını geliştirmek duyarlı aygıtların karşılaşma performansını geliştirmek, duyarlı aygıtların karşılaşma performansını geliştirmek ve mümkün olduğunca kısa sürede duyarlı aygıtların karşılaşma sesini azaltma yöntemine geliyor. Duyarlı aygıtların karşı karşılaşma performansını geliştirmek için ortak ölçüler böyle:

(1) Gelişmiş sesi azaltmak için döngü dönüşü alanını azaltın.

(2) Dönüştüğünde güç kablosu ve yer kablosu mümkün olduğunca kadar kalın olmalı. voltaj düşüşünü azaltmak üzere, bağlantı sesini azaltmak daha önemlidir.

(3) Tek çip mikro bilgisayarının boş I/O portları için yüzmeyin, fakat enerji temizlemesi veya bağlanması gerekir. Diğer IC'lerin boş terminalleri sistem mantıklarını değiştirmeden yerleştirilmiş ya da gücüne bağlı.

(4) IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045, vb. gibi tek çip mikro bilgisayarları için elektrik temizleme ve izleme devrelerinin kullanımı tüm devrelerin karşılaşma performansını büyük şekilde geliştirebilir.

(5) Hızlığın ihtiyaçlarına uyabileceğine dair bir çip mikro bilgisayarının kristal oscillatörünü azaltmayı ve düşük hızlı dijital devrelerini seçmeye çalışın.

(6) IC aygıtları devre tahtasında mümkün olduğunca doğrudan çözülmeli ve IC çorapları daha az kullanılmalı.

PCB yazılımı:

1. Bütün kullanılmadığı kodlama alanlarını "0" olarak temizlemek için kullanılın, çünkü bu NOP ile eşittir, bu program ın kaçtığında geri dönebilir;

2. Atlama talimatından önce birkaç NOP ekle, amacı 1 ile aynı. 3. Hiçbir donanım WatchDog olmadığında, program ın operasyonunu izlemek için WatchDog'u simüle etmek için yazılım kullanılabilir;

4. Dışarı aygıt parametrelerini düzenlemek veya ayarlama konusunda, dışarıdaki aygıt karışıklığı yüzünden hata yapmasını engellemek için dışarıdaki aygıt düzenli olarak yeniden gönderebilir, böylece dışarıdaki aygıt mümkün olduğunca kısa sürede doğru pozisyona geri gönderilsin;

5. İletişime karşı karşılaşma, veri kontrol rakamı eklenebilir ve 3 stratejiden 2 veya 5'den 3 tane de kabul edilebilir; 6. Eğitimde I^2C, üç kablo sistemi gibi bir iletişim çizgi olduğunda, Veri çizgi, CLK çizgi, INH çizgi normalde yüksek olarak ayarlandığını bulduk, bunun karşılaşma etkisi düşürmekten daha iyidir.

Hardware aspekti:

Yer kablosu ve güç kablosu önemli olmalı!

2. Çizginin kopyalaması;

3. Dijital ve model toprakların ayrılması;

4. Her dijital komponenti yerde ve enerji temsili arasında 104 kapasitöre ihtiyacı var;

5. Çeviri üzerinde relaylar ile özellikle yüksek akşamlar arasında, relay bağlantılarının etkilenmesini engellemek için 104 ve bir diod relay kolları arasında birleştirilebilir ve 472 kapasitör bağlantılar ve normalde a çık sonun arasında doğru olabilir. Etkiler iyi!

6. I/O limanlarının karıştırmasını engellemek için, I/O limanları diot izolasyonu, kapı devre izolasyonu, opto-couple izolasyonu, elektromagnetik izolasyonu etkinleştirilebilir.

7. Tabii ki, çoklu katmanın karşılaşması kesinlikle tek taraflı tahtadan daha iyidir, ama maliyeti birkaç kez daha yüksektir.