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PCB抗干擾設(shè)計(jì)

發(fā)布時間:2024-07-09
pcb的設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅直接影響到電子產(chǎn)品的可靠性,還關(guān)系到產(chǎn)品的穩(wěn)定性,甚至是設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。因此,在進(jìn)行pcb設(shè)計(jì)時,除了要為電路中的元器件提供正確無誤的電氣連接外,還應(yīng)充分考慮印制板的抗干擾性。基于電磁兼容性原則,抗干擾設(shè)計(jì)應(yīng)包括三個方面:一是抑制噪聲源,二是切斷噪聲傳遞途徑,三是降低受擾設(shè)備的噪聲敏感度。印制板的噪聲抑制應(yīng)從設(shè)計(jì)階段開始,貫穿于電路原理圖設(shè)計(jì)、印制板圖設(shè)繪、元器件選用、印制板安裝引線等一系列環(huán)節(jié)中。下面介紹幾種抗干擾的措施:
1.電源線設(shè)計(jì) 。根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環(huán)路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致,這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。
2.地段設(shè)計(jì) 。地線設(shè)計(jì)的原則是:(1)數(shù)字地與模擬地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應(yīng)使它們盡量分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地,實(shí)際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地,地線應(yīng)短而租,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。(2)接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗,使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能,接地線應(yīng)在2~3mm以上。(3)接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板,其接地電路布成團(tuán)環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。
3.退藕電容配置 。pcb設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨M伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t是: .(1)電源輸入端跨接10~100uf的電解電容器。如有可能,接100uf以上的更好。 (2)原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個0.01pf的瓷片電容,如遇印制板空隙不夠,可每4~8個芯片布置一個1~10pf的但電容。 (3)對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件,如ram、rom存儲器件,應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。 (4)電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外,還應(yīng)注意以下兩點(diǎn):a、在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作它們時均會產(chǎn)生較大火花放電,推薦使用rc電路來吸收放電電流。一般r取1~2k,c取2.2~47uf。 b、cmos的輸入阻抗很高,且易受感應(yīng),因此在使用時對不用端要接地或接正電源。
4.正確運(yùn)用抗擾器件。 在進(jìn)行pcb電磁兼容性設(shè)計(jì)時,應(yīng)根據(jù)噪聲的不同特點(diǎn),正確選用抗擾器件。比如用二極管和壓敏電阻等吸收浪涌電壓,用隔離變壓器等隔離電源噪聲,用線路濾波器等濾除一定頻段的干擾信號,用電阻器、電容器、電感器等元件的組合對干擾電壓或電流進(jìn)行旁路、吸收、隔離、濾除、去耦等處理。如果抗擾器件運(yùn)用不當(dāng),那么不但不能有效減少干擾,甚至還會成為新的干擾源。
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