Interferencia intézkedések a PCB áramköri lapok tervezésében

Ha interferenciaméréseket keres a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél, akkor a legjobb helyen jár. Ezek az intézkedések közé tartozik az árnyékolás, a földelés, az átviteli vezetékek és az aluláteresztő szűrők. Ezek az intézkedések segíthetnek az EMI és a zajok megelőzésében, valamint az elektronikus termékek teljesítményének javításában.

Árnyékolás

Az árnyékolás a PCB áramköri lapok tervezési folyamatának fontos része. Megakadályozza, hogy az EMI, vagyis az elektromágneses interferencia zavarja az áramköri lapot. Az EMI-t az elektromos jelek okozzák, amelyek gyakran magasabb frekvenciájúak, mint maga az áramköri lap. Az áramköri lapon lévő fémpajzsok vagy dobozok segítenek az ilyen jellegű interferenciák blokkolásában. Az árnyékolás a nyomtatott áramkörök tervezésének fontos szempontja, függetlenül attól, hogy a lapot analóg vagy digitális áramkörökhöz tervezték.

Az árnyékoló anyag általában több rézrétegből áll. Ezek a rézrétegek összefűzött átvezetőkkel kapcsolódnak egymáshoz, és az árnyékolóréteg ezek közé van beékelve. A tömör rézréteg nagyobb árnyékolást biztosít, míg a keresztirányú rézrétegek árnyékolást biztosítanak a rugalmasság veszélyeztetése nélkül.

Az árnyékoló anyagok gyakran rézből vagy ónból készülnek. Ezek a fémek hasznosak az áramkörök árnyékolására, mivel elszigetelik azokat a lap többi részétől. Az árnyékolás a rugalmas áramkör vastagságát is megváltoztathatja. Ennek eredményeként csökkentheti a hajlítási kapacitást. Az árnyékoló anyagokat körültekintően kell kiválasztani, mert bizonyos határok vannak annak, hogy egy áramköri lap mennyire lehet rugalmas.

Földelés

A földelés a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél fontos a jelek integritásának fenntartása és az EMI minimalizálása érdekében. A referencia-földsík tiszta visszatérési utat biztosít a jelek számára, és árnyékolja a nagysebességű áramköröket az EMI-től. A megfelelő NYÁK-földelés a tápáramkörök esetében is segíthet. A PCB áramkörök tervezésénél azonban több tényezőt is figyelembe kell venni, mielőtt elkezdené.

Először is, különítse el az analóg földelési pontokat a teljesítménysíktól. Ez megakadályozhatja a feszültségtüskéket a tápsíkon. Ezenkívül ossza szét a leválasztó kondenzátorokat az egész lapon. A digitális komponensek esetében a tápsíkkal azonos értékű leválasztó kondenzátort kell használnia. Másodszor, kerülje az alapsík egynél több rétegre történő elosztását, ami növeli a hurok területét.

A földsíkok nem lehetnek túl közel az elektronikus alkatrészekhez. Az elektromágneses indukció (EMI) a jelek összekapcsolódását okozza, ha két nyomvonal túl közel kerül egymáshoz. Ezt a jelenséget keresztbeszólásnak nevezik. A földsíkokat úgy tervezték, hogy minimalizálják a keresztbeszólást és csökkentsék az EMI-t.

Átviteli vezetékek

Az átviteli vonalak fontosak a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél, mivel befolyásolhatják a lap funkcionalitását. Az átviteli vonal tulajdonságai közé tartozik a jellemző impedancia és a terjedési késleltetés. Ha ezeket a paramétereket nem szabályozzák, jelvisszaverődéseket és elektromágneses zajt okozhatnak. Ez csökkenti a jelminőséget, és veszélyeztetheti az áramköri lap integritását.

Az átviteli vezetékek különböző formájúak lehetnek, beleértve a csíkvezetékeket és a koplanáris hullámvezetőket. Minden átviteli vonaltípusnak van egy jellemző impedanciája, amelyet a vezető csík szélessége és vastagsága határoz meg. Az átviteli vonalak más típusaitól eltérően a csíkvezetékek nem igényelnek egyetlen alaplapot, mivel vezető csíkjuk két különböző réteg közé ágyazható.

Az átviteli vonal egy másik típusa a mikroszalagok, amelyeket jellemzően a nyomtatott áramköri lapok legkülső rétegén használnak. Az ilyen típusú nyomvonalak magas jellemző impedanciát kínálnak, amely a frekvenciával változik. Ez az impedanciakülönbség a jel visszaverődéséhez vezet, amely az ellenkező irányba halad. E hatás elkerülése érdekében az impedanciának meg kell egyeznie a forrás kimeneti impedanciájával.

Aluláteresztő szűrők

Az aluláteresztő szűrőket alacsony frekvenciájú jelek, például rádióhullámok szűrésére használják. A kondenzátorok aluláteresztő szűrőként való használata a nyomtatott áramköri lapok tervezésében javíthatja az áramkör teljesítményét. A Rogers 4003 nyomtatott áramköri lapok anyaga azonban nem mindig használható, és nem is mindig áll rendelkezésre a piacon.

A ferriteket általában aluláteresztő szűrőként használják, de ez az anyag hajlamos a telítődésre, amikor egyenáramnak van kitéve. Mint ilyen, nem mindig lehet aluláteresztő elemként használni, ha az áramkör impedanciája nagyobb, mint a ferrit impedanciája.