Mesures d'interférence dans la conception des circuits imprimés

Si vous recherchez des mesures antiparasites dans la conception de cartes de circuits imprimés, vous êtes au bon endroit. Ces mesures comprennent le blindage, la mise à la terre, les lignes de transmission et les filtres passe-bas. Ces mesures peuvent contribuer à prévenir les interférences électromagnétiques et le bruit, ainsi qu'à améliorer les performances de vos produits électroniques.

Blindage

Le blindage est un élément important du processus de conception des circuits imprimés. Il empêche les interférences électromagnétiques (EMI) d'interférer avec le circuit imprimé. Les IEM sont causées par des signaux électriques dont la fréquence est souvent plus élevée que celle de la carte de circuit imprimé elle-même. Les boucliers ou boîtes métalliques placés sur la carte de circuit imprimé contribuent à bloquer ce type d'interférence. Le blindage est un aspect important de la conception des circuits imprimés, qu'ils soient destinés à des circuits analogiques ou numériques.

En général, le matériau de blindage est constitué de plusieurs couches de cuivre. Ces couches de cuivre sont reliées entre elles par des trous piqués, et la couche de blindage est prise en sandwich entre elles. Une couche de cuivre solide offre un meilleur blindage, tandis que les couches de cuivre hachurées offrent un blindage sans compromettre la flexibilité.

Les matériaux de blindage sont souvent constitués de cuivre ou d'étain. Ces métaux sont utiles pour le blindage des circuits, car ils les isolent du reste de la carte. Le blindage peut également modifier l'épaisseur d'un circuit flexible. Par conséquent, il peut réduire la capacité de pliage. Les matériaux de blindage doivent être choisis avec soin, car il existe certaines limites à la flexibilité d'un circuit imprimé.

Mise à la terre

La mise à la terre dans la conception des cartes de circuits imprimés est importante pour maintenir l'intégrité des signaux et minimiser les interférences électromagnétiques. Un plan de masse de référence fournit une voie de retour propre pour les signaux et protège les circuits à grande vitesse des interférences électromagnétiques. Une mise à la terre correcte du circuit imprimé peut également être utile pour les circuits d'alimentation. Toutefois, plusieurs facteurs doivent être pris en compte dans la conception des circuits imprimés avant de commencer.

Tout d'abord, il faut isoler les points de masse analogiques du plan d'alimentation. Cela permet d'éviter les pointes de tension sur le plan d'alimentation. En outre, répartissez des condensateurs de découplage sur l'ensemble de la carte. Pour les composants numériques, vous devez utiliser un condensateur de découplage de même valeur que le plan d'alimentation. Deuxièmement, évitez de répartir le plan de masse sur plus d'une couche, ce qui augmenterait la surface de la boucle.

Les plans de masse ne doivent pas être trop proches des composants électroniques. L'induction électromagnétique (EMI) entraîne un couplage des signaux si deux traces sont placées trop près l'une de l'autre. Ce phénomène est connu sous le nom de diaphonie. Les plans de masse sont conçus pour minimiser la diaphonie et réduire l'EMI.

Lignes de transmission

Les lignes de transmission sont importantes pour la conception des cartes de circuits imprimés car elles peuvent affecter la fonctionnalité de la carte. Les propriétés d'une ligne de transmission comprennent l'impédance caractéristique et le temps de propagation. Lorsque ces paramètres ne sont pas contrôlés, ils peuvent provoquer des réflexions de signaux et du bruit électromagnétique. Cela réduit la qualité du signal et peut compromettre l'intégrité du circuit imprimé.

Les lignes de transmission peuvent avoir différentes formes, notamment des lignes de stripline et des guides d'ondes coplanaires. Chaque type de ligne de transmission a une impédance caractéristique, qui est déterminée par la largeur et l'épaisseur de la bande conductrice. Contrairement à d'autres types de lignes de transmission, les striplines ne nécessitent pas de plan de masse unique, car leur bande conductrice peut être encastrée entre deux couches différentes.

Un autre type de ligne de transmission est constitué par les microstrips, qui sont généralement utilisés sur la couche la plus externe d'une carte de circuit imprimé. Ces types de traces offrent une impédance caractéristique élevée, qui varie en fonction de la fréquence. Cette différence d'impédance entraîne une réflexion du signal, qui se déplace dans la direction opposée. Pour éviter cet effet, l'impédance doit être égale à l'impédance de sortie de la source.

Filtres passe-bas

Les filtres passe-bas sont utilisés pour filtrer les signaux, tels que les ondes radio, à basse fréquence. L'utilisation de condensateurs comme filtres passe-bas dans la conception d'un circuit imprimé peut améliorer les performances d'un circuit. Cependant, il n'est pas toujours possible d'utiliser le matériau de circuit imprimé Rogers 4003, qui n'est pas toujours disponible sur le marché.

Les ferrites sont couramment utilisées comme filtres passe-bas, mais ce matériau est susceptible de saturer lorsqu'il est exposé à un courant continu. Il n'est donc pas toujours possible de l'utiliser comme élément passe-bas si l'impédance du circuit est supérieure à l'impédance de la ferrite.