抑制印刷電路板組件上的干擾的技巧

2021-02-19

即使設計良好的PCB也會(huì )有一些妥協(xié)。我們的目標是準備對任何使我們超過(guò)允許閾值的雜散發(fā)射做出反應。我們從功率預算以及本底噪聲開(kāi)始，我們的電子產(chǎn)品必須符合這些設計標準，同時(shí)滿(mǎn)足法規要求。 

隨著(zhù)我們帶來(lái)不同的功能，近場(chǎng)中的問(wèn)題成倍增加。我們認為高速傳輸線(xiàn)是我們減少EMI的重點(diǎn)。由于其信號上升時(shí)間或該瞬時(shí)事件的諧波，它們被視為問(wèn)題的原因。 

確定根本原因后，解決方案通常以某種形式的附加過(guò)濾器的形式出現。有時(shí)，這還不夠，還必須對董事會(huì )進(jìn)行更廣泛的改革。就像高高的柵欄可以成為好鄰居一樣，在PCB的各種電路周?chē)惨O置一些金屬屏蔽層。

如果沒(méi)有其他問(wèn)題，則電路周?chē)目蚣苡兄趯⑵涠x為一個(gè)組。該零件被盾牌覆蓋物所襯托，已經(jīng)步入快樂(lè )的狀態(tài)。屏蔽足跡通常通過(guò)沿周邊的一圈通孔環(huán)很好地固定到內部接地層。這就是3D法拉第籠的所有組成部分，它可以抑制電路板內部的串擾。

耦合是非線(xiàn)性的事情。一個(gè)元件將從另一元件接收的耦合量是兩個(gè)元件之間的間隙的長(cháng)度和寬度以及信號的大小和頻率的函數?？紤]到所有這些因素后，將差距擴大一倍將使隔離程度成平方。這是一個(gè)討價(jià)還價(jià)的過(guò)程，但是，當然它可以雙向工作。將間隙切成兩半，聯(lián)軸器平方。

擁有一個(gè)交互式的熱圖，向我們顯示旋轉電感器或添加額外的去耦電容的價(jià)格將非常好?，F在，這是一個(gè)稱(chēng)為SI / PI的外部功能。信號完整性/電源完整性是工程學(xué)的一個(gè)分支，可以仿真電路并避免我們犯下嚴重的錯誤。隨著(zhù)PCB變得更加先進(jìn)，利用SI / PI模擬變得越來(lái)越重要。

獲得空間的唯一方法是從其他空間獲取空間。對于大多數配電網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)，自然是事實(shí)。我們通常只有足夠的銅才能滿(mǎn)足總體功率要求，然后才能正確分配出足夠的銅。

在功率有限的情況下，保持平衡最為重要。移動(dòng)消費類(lèi)電子產(chǎn)品在保持高性能與低功耗之間走鋼絲。不可避免地，電池會(huì )增長(cháng)，以將電子設備擠在一起。當涉及最終的外形尺寸時(shí)，屏蔽層將覆蓋幾乎所有組件，以替代它們在面包板上的空間。

在所有電路完全集成在一起并很好地發(fā)揮作用之后，該考慮其他設備充斥的世界了。金屬外殼有助于提高EMI，了解噪聲源和受噪聲影響最大的電路元件。

我們可以依靠某些電路來(lái)參加家庭聚會(huì )。噪聲電路元件的特征之一是它們永遠不會(huì )處于靜止狀態(tài)。水晶將不停地嗡嗡作響。根據設計，開(kāi)關(guān)電源會(huì )以一定的速率打開(kāi)和關(guān)閉。這兩個(gè)玩家通常并沒(méi)有那么快地切換自己的狀態(tài)。正是那些諧波起作用。時(shí)鐘走線(xiàn)做同樣的事情，可能不需要諧波的幫助-但是它們可以得到它。

這里的策略是創(chuàng )建一個(gè)監獄，以將虛假信號裝瓶。對于晶體，我喜歡用倒入銅槽中的mo溝來(lái)隔離它們，以幫助抑制它們的排放。不僅銅被很好地拉回，而且附近沒(méi)有接地過(guò)孔將晶體引入內部平面。

開(kāi)關(guān)電源（SMPS）的布局將在輸出引腳上帶有一個(gè)電感。將輸出引腳連接到電感器的形狀是電源的擴音器。該連接必須短且僅足夠寬以進(jìn)行完整的功率傳輸。旨在每個(gè)電源子部分的矩形放置。電壓調節可以靠近主電源，但單個(gè)電源應位于靠近其各自負載的位置。

反復關(guān)注獲得清潔電源是因為良好的配電網(wǎng)絡(luò )將有助于覆蓋電路板布線(xiàn)部分上的某些惡作劇。只是有些芯片需要一些折衷才能通過(guò)扇出。

有些電路被設計用來(lái)聆聽(tīng)，這就是他們所做的

如果您已經(jīng)在解決EMI / EMC問(wèn)題，那么認真研究一下電源分配和接地方案就很有必要。傳感器和其他類(lèi)似設備確實(shí)非常擅長(cháng)吸收不必要的干擾。在他們的情況下，盾牌與其說(shuō)是監獄，不如說(shuō)是頂層公寓，這里的任何類(lèi)型的監聽(tīng)設備都可以安心地做事。

接收器電路比發(fā)送器端更容易受到影響。TX信號的幅度較高會(huì )提高本底噪聲。板上的大多數跡線(xiàn)可以歸為另一類(lèi)，而I / O線(xiàn)則很少。盡可能將敏感的接收電路放置在遠離噪聲感應器和其他原因的地方。優(yōu)雅的布局具有這些屬性，并提供了在需要時(shí)增加隔離度的規定。

最常見(jiàn)的屏蔽類(lèi)型是兩件式，有壁和蓋，該蓋壓在壁上。一旦安裝好防護罩，就可以進(jìn)行現場(chǎng)維修，而單件式防護罩則必須從電路板上拆下才能在引擎蓋下工作。使用單件式屏蔽的另一種方法是焊接將固定屏蔽的小夾子。那仍然是一件一件的盾牌嗎？制造這些產(chǎn)品的公司還制作了一些標準尺寸的即插即用蓋。

當然，兩件套將花費更多。您可以使用帶有90度彎曲的4面屏蔽來(lái)降低成本。六邊形的L形或倒角的邊緣還算不錯，但是多邊形屏蔽的成本會(huì )增加?？梢栽趩蝹€(gè)屏蔽內創(chuàng )建多個(gè)口袋。這些在使用多個(gè)無(wú)線(xiàn)電的模擬電路中很流行。

材料通常是以鋁或鎳銀合金為基礎的不銹鋼?？珊附拥牟考㈠兩掀渌赡艿腻冨a層。試圖將布局放到盡可能小的空間中來(lái)驅動(dòng)布局注意事項。我們必須注意屏蔽下的組件頂部空間，包括任何織帶和懸垂物。

在鼠標孔上：埋葬或不埋葬傳輸線(xiàn)；就是那個(gè)問(wèn)題。

痕跡可以通過(guò)沿著(zhù)墻體底部的一系列槽進(jìn)入或流出表層的屏蔽層。具有連續足跡的墻將需要內部布線(xiàn)或在墻的底部切出一個(gè)所謂的鼠標孔，痕跡可以從該孔中穿過(guò)。

有時(shí)，即使我們?yōu)檫@些事情提前計劃，可用空間也需要屏蔽的特殊形狀。當您生成定制的足跡時(shí)，最好遵循一些示例，保留鼠標孔的圖案，以使相同的防護罩有可能用于其他目的或適應未來(lái)的增長(cháng)。

鼠標孔的高度應至少與參考平面的電介質(zhì)厚度一樣高。在某些情況下，寬度將考慮走線(xiàn)的幾何形狀以及波長(cháng)。根據隔離目標的不同，指南的范圍從四分之一波長(cháng)到二十分之一。

防護罩頂部的孔不僅可以節省外觀(guān)，也可以減輕重量，盡管它們也可以做到。頂部的孔與下部的孔配合使用，以實(shí)現對流氣流。另一個(gè)常見(jiàn)的功能是在墻壁上內置了一些釘子，這將需要在板上形成較大的電鍍通孔。

考慮在平面圖設計中將侵略者與受害者分開(kāi)，并使其幾何形狀有利于被法拉第籠子破壞。建議使用示意圖記錄將在哪個(gè)機柜中使用的組件。您越早開(kāi)始考慮將好公民與兄弟姐妹隔離，結果就越好。