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涨知识:成都pcb加工设计中消除电磁干扰的方法

发布时间: 2021-08-28    作者:admin
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成都pcb加工设计过程中采取怎样的方式可以有效避免电磁的干扰呢?不妨和小编一起来了解一下吧。

抗干扰是现代PCB设计,非常重要的一个环节,直接反映了整个系统的性能和可靠性。对于PCB设计工程师来说,抗干扰设计是大家必须掌握的重点和难点。

一、PCB板中干扰的存在

在实际研究中,发现PCB板的设计存在四种主要干扰:电源噪声、传输线干扰、耦合和电磁干扰(EMI)。

1.电源噪声

在高频电路中,电源噪声对高频信号有明显的影响。因此,首先,电源要求低噪声。在这里,干净的地面和干净的电源一样重要。

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2.传输线

PCB中的传输线只有两种:带状线、微波线和传输线。.大的问题是反射,会造成很多问题。比如负载信号会是原始信号和回波信号的叠加,会增加信号分析的难度;反射会引起回波损耗(return loss),对信号的影响和加性噪声干扰一样严重。

3.耦合

干扰源产生的干扰信号通过一定的耦合通道对电控系统造成电磁干扰。

干扰的耦合方式无非是通过电线、空间、公共线路等作用于电控系统。分析主要包括以下类型:直接耦合、共阻抗耦合、电容耦合、电磁感应耦合、辐射耦合等。

4.电磁干扰

电磁干扰EMI包括传导干扰和辐射干扰。传导干扰是指信号通过导电介质从一个电网耦合(干扰)到另一个电网。

辐射干扰是指干扰源通过空间将其信号耦合(干扰)到另一个电网。

在高速PCB和系统的设计中,高频信号线、集成电路的引脚和各种连接器都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,会发射电磁波,影响本系统中其他系统或其他子系统的正常工作。

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二、PCB设计抗干扰措施

印刷电路板的抗干扰设计与特定的电路密切相关。接下来,我们只解释一些常见的PCB抗干扰设计措施。

1.电力线设计

根据印刷电路板的电流,尽量租用电源线宽度,降低回路电阻。同时,电源线和地线的方向与数据传输的方向一致,有助于增强抗噪声能力。

2.PCB设计地线设计原理

(1)数字地与模拟地分开。如果电路板上既有逻辑电路又有线性电路,则应尽量分开。低频电路的接地应尽量单点并联接地。实际接线有困难时,可先串联后并联接地。高频电路应采用多点串联接地,接地线应短而租用,高频元器件周围尽量采用网格状大面积接地箔。

(2)接地线应尽可能粗。如果接地线由非常细的线制成,接地电位会随着电流的变化而变化,从而降低抗噪声性能。因此,接地线应加厚,使其能通过印刷电路板上允许电流的三倍。如有可能,接地线应在2 ~ 3毫米以上。

(3)接地线形成闭环。对于只由数字电路组成的印制板,将数字电路的接地电路排列成组回路,可以提高抗噪声能力。

3.去耦电容的配置

PCB设计的常见做法之一是在PCB的所有关键部分配置适当的去耦电容。去耦电容的一般配置原则是:

(1)电源输入端跨接一个10 ~100uf的电解电容。如果可能,.好连接100uF以上。

(2)原则上每个集成电路芯片应配备一个0.01pF的陶瓷片式电容,印制板间隙不足时,每4~8个芯片可配备一个1 ~ 10pF的钽电容。

(3)对于抗噪能力弱、关断时功率变化大的器件,如RAM、ROM存储器件,芯片的电源线和地线之间应直接连接去耦电容。

(4)电容器引线不应过长,尤其是高频旁路电容器不应有引线。

4.PCB设计中消除电磁干扰的方法

(1)减少环路:每个环路相当于一个天线,所以我们需要尽量减少环路的数量、环路的面积以及环路的天线效应。保障信号只有一条环路...在任何两点,避免人为的循环,并尽可能多地使用电源层。

(2)滤波:可以通过三种方式对电源线和信号线进行滤波来降低EMI:去耦电容、EMI滤波器和磁性元件。

(3)屏蔽。

(4)尽可能降低高频器件的速度。

(5)增加PCB板的介电常数可以防止板附近的传输线等高频部分向外辐射;增加PCB板的厚度,尽可能减小微带线的厚度,可以防止电磁线溢出和辐射。

以上就是与大家分享的成都pcb加工设计消除电磁干扰的方法了,你还想了解哪些内容呢?赶紧留言告诉我们吧。