印制电路板是电子设备中最重要的组成部分。跟着电子技能的遍及和集成电路技能的开展,各种电磁搅扰问题纷繁呈现,因为电磁搅扰形成的经济损失也在添加。因而,电磁兼容越来越重要。本文旨在剖析PCB中呈现电磁搅扰的原因,并对讨论其躲避办法。
PCB中的电磁搅扰
PCB搅扰首要分为两种。一种来自PCB内部,它首要是因为受附近电路之间的寄生耦合及内部组件的场耦合的影响,信号沿着传输途径有串扰。例如PCB上的电容器,特别是那些在高频场合下运用的电容器。咱们能够把它看作一个LCR电路,因为电容实践在电路中作业时,一般都会产生等效电感和阻抗,电容都有自谐振频率,在自谐振频率下,电容器呈现容性。在高于自谐振频率时,电容呈现理性,阻抗跟着频率的增高而增大。
另一种电磁搅扰来自PCB的外部,它又分为辐射搅扰和敏 感元两种问题。辐射首要来于时钟和其他周期信号的谐波源,还有一些电子设备或许仪器中因为有电压和电源的跳变,产生二次谐波。
躲避PCB电磁搅扰,首要从以下几点着手:
1、合理规划原理图
在规划一个电路板时,首先要进行的是原理图的规划。规划原理图一般运用Altium Designer软件进行操作,所用器材均能够原理图库中进行挑选,若原理图库中没有所要挑选的器材,能够自行制作。制作好原理图之后需求进行主动检测,查看制作进程中是否有显着的过错。
在原理图制作完成后,能够进行印制电路板的规划。主动布线的成果总是差强人意,需求人手艺进行布局和布线。而在规划印制电路板时,电磁兼容问题成为一个考虑的重要技能要求。合理的安置印制电路板中元器材和线路的布局,能够有用的削减电磁搅扰问题。
2、挑选其等效电感和电阻比较小的电容
串扰的问题也是应该引起注重的,串扰便是能量从一根线耦合到另一根线上。由法拉第电磁感应现象可知,当一根导线经过电流时,在导线的周围便会产生磁场。不同导线的磁场彼此作用就会产生串扰。互感是产生串扰的机制之一,它的巨细和导线中的电流成正比联系。
3、将周期信号约束在一个尽量小的区域
互容是产生串扰的别的一个机制,它便是两个电极经过电场耦合而产生的。处理的办法是将周期信号约束在一个尽量小的区域内并隔绝与外界寄生耦合的途径,必要的时分能够选用滤波器进行滤波; 外部灵敏首要是无线频率搅扰和静电放电等,处理这一问题能够运用屏蔽、杰出接地及滤波的办法。
4、规划印制电路板时的抗搅扰办法
1) PCB板资料的挑选。印制电路板有单面、双面和多层板之分。最常用环氧树脂玻璃布作为基板,这种资料具有以下几个长处: 胀大性好,有利于减小环路面积,减小差模搅扰,吸水性低,耐热,抗化学腐蚀,抗冲击功能好。
2) PCB的布线。布线时要遵从通量最小原理,通量最小原理是指传输线和回来途径产生的磁力线彼此抵消,完成电通量抵消。单面板无地平面,其走线关键是减小电源回路与信号回路的回路面积。运用接地维护走线。拉出地线紧贴电源线或信号线一同走线,减小环路面积。高速信号走线时应为直线或钝角,不应该呈现锐角和直角。
3) PCB的布局。一般情况下,PCB规划软件都有主动布局的功用,可是这 个功用并不能满意实践作业的需求,因而需求规划者了解布局的规矩。布局时应该将数字电路部分和模仿电路部分分隔,中心留有一部分空间离隔。布局时应根据速率高、中、低速、I/O电路分区,以削减高速电路对其它部分的搅扰。
定论
印制电路板的规划是一个杂乱的进程,规划时需求考虑的要素许多,稍不留意就会对电路板的功能产生很大的影响。而在规划进程中,假如没有充沛考虑到电磁兼容问题,那么规划出来的电路板很可能无法正常投入运用。所以在规划时应该充沛的考虑到走线、布局、接地、屏蔽等问题,避免信号之间产生串扰。