【文章內(nèi)容簡介】
徑的干擾,以下 3點在 PCB設(shè)計時需要特別注意: 17 Elan Microelectronics Corporation 一、 PCB上元器件布局 不同的頻率其干擾以及抑制干擾的方法也不相同,可以按下圖所示布局元器件: 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 3 D e c 2 0 05 S he e t o f F i l e : E : \ g e ne r a l e n g i n e e r \ 58 4 0 c pr og r a m \ 5 8 4 0 c pr og r a m .d d bD r a w n B y:PortPortPortPortPortPortPortPortPortPort高速電路中速電路低速電路18 Elan Microelectronics Corporation PCB都是由模擬信號電路部分,高速數(shù)字電路部分,噪聲源部分(如繼電器,大電流開關(guān)等)組成,合理的分開它們,使相互間的信號耦合為最小非常關(guān)鍵。有條件的應(yīng)使之各自隔離或單獨做成一塊電路板。 下圖為我司開發(fā)的一個空調(diào)控制板,過 EFT能到4KV,下邊有它的對應(yīng)電路布置框圖,供用戶比對參考 19 Elan Microelectronics Corporation 20 Elan Microelectronics Corporation 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 3 D e c 2 0 05 S he e t o f F i l e : E : \ g e ne r a l e n g i n e e r \ 58 4 0 c pr og r a m \ 5 8 4 0 c pr og r a m .d d bD r a w n B y:電源部分強電部分(繼電器、壓縮機、電機控制等)M C UE2PROM弱電控制強電部分溫度sensors強電輸出弱電輸入輸出7 4HC 16 4 Nk e y ,接收遙控信號LE D ,數(shù)碼顯示弱電輸入輸出BUZ ZER21 Elan Microelectronics Corporation ,應(yīng)把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些,這樣可以獲得較好的抗噪聲效果;每塊電路,特別是弱電及數(shù)字電路部分,應(yīng)充分考慮敏感元件,對它們單獨供電或串接在電路的末端。 、弱信號的器件分布及信號傳輸方向途徑等問題,按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便于信號流通,并使信號盡可能保持一致的方向。 、晶振和 CPU的時鐘輸入端都易產(chǎn)生噪聲,要相互靠近些。易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應(yīng)盡量遠離邏輯電路 22 Elan Microelectronics Corporation 二. PCB板的地線設(shè)計 在控制類電子產(chǎn)品中, PCB的地線與所有的元器件都有關(guān)聯(lián),因此,合理的設(shè)計地線是控制干擾的重要方法 有的用戶可能對地線的重要性認識不足:所有的地線都是連在一起的,它們是等電勢的,而干擾都是瞬時的脈沖電壓,2者會有關(guān)系嗎?實際上,地線上的電位并不是恒定的。大家知道導(dǎo)線都有電感,電感的感抗為: XL =ωL =2πf L 直流時,導(dǎo)線的阻值很?。梢院雎裕?,但高頻交流時,阻值及對應(yīng)的壓差會相當可觀。在實際電路中,造成電磁干擾的信號往往是脈沖信號,脈沖信號包含豐富的高頻成分,因此會在地線上產(chǎn)生較大的電壓。對于數(shù)字電路而言,電路的工作頻率是很高的,因此地線阻抗對數(shù)字電路的影響也十分可觀的。 23 Elan Microelectronics Corporation 地線的干擾原理,主要有 2種: 地環(huán)路干擾:由于地線阻抗的存在,當電流流過地線時,就會在地線上產(chǎn)生電壓。當電流較大時,這個電壓可以很大。例如附近有大功率用電器啟動時,會在地線在中流過很強的電流。這個電流會在兩個設(shè)備的連接電纜上產(chǎn)生電流。 公共阻抗干擾:當兩個電路共用一段地線時,由于地線的阻抗,一個電路的地電位會受另一個電路工作電流的調(diào)制。這樣一個電路中的信號會耦合進另一個電路,這種耦合稱為公共阻抗耦合。 24 Elan Microelectronics Corporation 地線干擾對策: ,只要減小地環(huán)路中的電流就能減小地環(huán)路干擾。如果能徹底消除地環(huán)路中的電流,則可以徹底解決地環(huán)路干擾的問題。因此,建議用戶使用共模扼流圈、隔離變壓器、光隔離器減小或隔離電流。 2. 消除公共阻抗耦合 消除公共阻抗耦合的途徑有兩個: 減小地線阻抗的核心問題是減小地線的電感。這包括使用扁平導(dǎo)體做地線,用多條