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电路板问答 |

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PCB设计中的抗干扰性设计原理


一、接地线布局:

1、数据地与仿真模拟地分离。
 
2、电线接头应尽可能字体加粗,致少能根据3倍于pcb板上的容许电流量,一般应达2~2mm。
 
3、电线接头应尽可能组成无限循环控制回路,那样能够 降低接地线电势差。
 
二、电源插头布局:
 
1、依据电流量尺寸,尽可能调宽输电线走线。
 
2、电源插头、接地线的迈向应与材料的传送方位一致。
 
3、在pcb板的开关电源键入端应接好10~100μF的去耦电容。
 
三、去耦电容配备:
 
1、去耦电容的导线不可以过长,尤其是高频率旁路电容不可以带导线。
 
2、pcb板开关电源键入端接地10~100μF的电解电容器,若能超过100μF则更强。
 
3、每一个集成化集成ic的Vcc和GND中间接地一个0.01~0.1μF的瓷片电容。如室内空间不允许,能为每4~10个集成ic配备一个1~10μF的贴片电解电容。
 
4、抵抗噪工作能力弱,关闭电流量转变大的元器件,及其ROM、RAM,应在Vcc和GND间接性去耦电容。
 
5、在单片机设计校准端“RESET”上配上0.01μF的去耦电容。
 
四、元器件配备:
 
1、钟表产生器、晶振电路和CPU的钟表键入端应尽可能挨近且杜绝其他低頻元器件。
 
2、小电流量电源电路和大电流量电源电路尽可能杜绝逻辑门。
 
3、pcb板在主机箱中的部位和方位,应确保热值大的元器件处于上边。
 
五、输出功率线、沟通交流线和电源线分离布线
 
输出功率线、沟通交流线尽可能布局在和电源线不一样的板上,不然应该和电源线分离布线。
 
六、其他标准:
 
1、走线时各个详细地址线尽可能一样长度,且尽可能短。
 
2、系统总线加10K上下的上拉电阻,有益于抗干扰性。
 
3、PCB板双面的线尽可能竖直布局,防互相影响。
 
4、去耦电容的尺寸一般取C=1/F,F为数据信息传输頻率。
 
5、无需的引脚根据上拉电阻(10K上下)接Vcc,或与应用的引脚并接。
 
6、发烫的电子器件(如大功率电阻等)应绕开易受溫度危害的元器件(如电解电容器等)。
 
7、选用全译码比线译码具备极强的抗干扰能力。
 
为遏制大电力电子器件对微处理器一部分数据元元电源电路的影响及数字电路设计对数字集成电路的影响,数据地、仿真模拟地在接向公共性接地址时,要用高频率扼流环。它是一种圆柱型铁氧体磁芯永磁材料,轴往上几个孔,用较粗的铜心线从孔内越过,绕上一几圈,这类元器件对低頻数据信号能够 当做特性阻抗为零,对高频率信号干扰能够 当做一个电感器..(因为电感器的电阻测量很大,不能用电感器做为高频率扼流线圈)。
 
当印刷线路板之外的电源线相接时,一般 选用屏蔽双绞线。针对高频率数据信号和模拟信号,屏蔽双绞线的两边都接地装置,低頻脉冲信号用的屏蔽双绞线,一端接地装置为好。
 
对噪音和影响十分比较敏感的电源电路或高频率噪音非常比较严重的电源电路,应当用金属材料罩屏蔽掉起來。铁磁屏蔽对500KHz的高频率噪音实际效果并不显著,薄铜皮屏蔽掉实际效果要好点。应用镙丝钉固定不动屏蔽罩时,要留意不一样原材料触碰时造成的电势差导致的浸蚀。
 
七、用好去耦电容
 
集成电路芯片开关电源和地中间的去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路芯片的储能电容器,另一方面旁通掉该元器件的高频率噪音。数字电路设计中典型性的去耦电容值是0.1μF。这一电容器的遍布电感器的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的遍布电感器,它的并行处理固有频率大概在7MHz上下,换句话说,针对10MHz下列的噪音有不错的去耦实际效果,对40MHz之上的噪音基本上失灵。
 
1μF、10μF的电容器,并行处理固有频率在20MHz之上,除去高频率噪音的实际效果好些一些。
 
每10片上下集成电路芯片得加一片蓄电池充电电容器,或一个储能电容器,可选10μF上下。最好是无需电解电容器,电解电容器是双层塑料薄膜卷起来的,这类卷起来的构造在高频率时主要表现为电感器。要应用贴片电解电容或聚碳酸电容器。
 
去耦电容的采用并不严苛,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。
 
在电焊焊接时去耦电容的脚位要尽可能短,长的脚位会使去耦电容自身产生自共震。比如1001080F的瓷片电容脚位长短为6.2mm时自共震的頻率约35MHz,脚位长12.6毫米时为32MHz。
 
八、减少噪音和干扰信号的工作经验
 
印刷线路板的抗干扰性设计原理:
 
1. 能用串个电阻器的方法,减少控制回路左右沿振荡速度。
 
2. 尽可能让时钟信号电源电路周边的电势差趋于于0,商业用地线将钟表区框起来,钟表线要尽可能短。
 
3. 钟表线垂直平分I/O线比平行面于I/O线影响小。
 
4. I/O光耦电路尽可能挨近pcb板边。
 
5. 放着不用的逻辑门輸出端不必悬在空中,放着不用的运放正键入端要接地装置,负键入端接輸出端。
 
6. 尽可能用45°曲线而无需90°曲线,走线以减少高频率数据信号对外开放的发送与藕合。
 
7. 元器件的脚位要尽可能短。
 
8. 石英晶振下边和对噪音非常比较敏感的元器件下边别走线。
 
9. 弱数据信号电源电路、低頻电源电路周边接地线不必产生电流量环路。
 
10.必须时,路线里加铁氧体磁芯高频率扼流线圈,分离出来数据信号、噪音、开关电源、地。
 
pcb板上的一个过孔大概造成0.6pF的电容器;一个集成电路芯片自身的封裝原材料造成2pF~10pF的接触电阻;一个pcb线路板上的连接器,有520μH的遍布电感器;一个双排直插的24脚位集成电路芯片电源插座,引进4μH~18μH的遍布电感器。
2021-03-05
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