Tindakan Interferensi dalam Desain Papan Sirkuit PCB

Jika Anda mencari tindakan interferensi dalam desain papan sirkuit PCB, Anda datang ke tempat yang tepat. Langkah-langkah ini termasuk pelindung, pengardean, saluran transmisi, dan filter low-pass. Langkah-langkah ini dapat membantu mencegah EMI dan kebisingan, serta meningkatkan kinerja produk elektronik Anda.

Perisai

Pelindung adalah bagian penting dari proses desain papan sirkuit PCB. Ini mencegah EMI, atau interferensi elektromagnetik, agar tidak mengganggu papan sirkuit. EMI disebabkan oleh sinyal listrik, yang sering kali memiliki frekuensi yang lebih tinggi daripada papan sirkuit itu sendiri. Pelindung logam atau kaleng pada papan sirkuit membantu memblokir gangguan semacam ini. Pelindung adalah aspek penting dari desain PCB, terlepas dari apakah papan dirancang untuk sirkuit analog atau digital.

Biasanya, bahan pelindung terbuat dari beberapa lapisan tembaga. Lapisan tembaga ini dihubungkan satu sama lain dengan vias yang dijahit, dan lapisan pelindung diapit di antara keduanya. Lapisan tembaga padat menawarkan perisai yang lebih tinggi, sementara lapisan tembaga yang disambung silang memberikan perisai tanpa mengorbankan fleksibilitas.

Bahan pelindung sering kali terbuat dari tembaga atau timah. Logam-logam ini berguna untuk melindungi sirkuit, karena mereka mengisolasinya dari bagian papan lainnya. Pelindung juga dapat mengubah ketebalan sirkuit fleksibel. Akibatnya, ini dapat menurunkan kapasitas tikungan. Bahan pelindung harus dipilih dengan hati-hati, karena ada batasan tertentu untuk seberapa fleksibel papan sirkuit.

Grounding

Pengardean dalam desain papan sirkuit PCB penting untuk menjaga integritas sinyal dan meminimalkan EMI. Bidang arde referensi menyediakan jalur balik yang bersih untuk sinyal dan melindungi sirkuit berkecepatan tinggi dari EMI. Pengardean PCB yang tepat juga dapat membantu sirkuit daya. Namun, ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam desain sirkuit PCB sebelum Anda memulai.

Pertama, pisahkan titik arde analog dari bidang daya. Hal ini dapat mencegah lonjakan tegangan pada bidang daya. Selain itu, distribusikan kapasitor pemisah di seluruh papan. Untuk komponen digital, Anda harus menggunakan kapasitor decoupling dengan nilai yang sama dengan bidang daya. Kedua, hindari mendistribusikan bidang arde pada lebih dari satu lapisan, yang akan meningkatkan area loop.

Bidang arde tidak boleh terlalu dekat dengan komponen elektronik. Induksi elektromagnetik (EMI) menyebabkan sinyal digabungkan jika dua jejak ditempatkan terlalu berdekatan. Fenomena ini dikenal sebagai crosstalk. Bidang arde dirancang untuk meminimalkan crosstalk dan mengurangi EMI.

Saluran transmisi

Jalur transmisi penting untuk desain papan sirkuit PCB karena dapat memengaruhi fungsionalitas papan. Sifat-sifat saluran transmisi meliputi impedansi karakteristik dan penundaan propagasi. Ketika parameter ini tidak dikontrol, mereka dapat menyebabkan pantulan sinyal dan gangguan elektromagnetik. Hal ini akan mengurangi kualitas sinyal dan dapat membahayakan integritas papan sirkuit.

Saluran transmisi dapat memiliki bentuk yang berbeda, termasuk stripline dan pandu gelombang coplanar. Setiap jenis jalur transmisi memiliki impedansi karakteristik, yang ditentukan oleh lebar dan ketebalan strip konduktif. Tidak seperti jenis saluran transmisi lainnya, stripline tidak memerlukan satu bidang arde, karena strip konduktifnya dapat disematkan di antara dua lapisan yang berbeda.

Jenis jalur transmisi lainnya adalah microstrip, yang biasanya digunakan pada lapisan terluar papan sirkuit PCB. Jenis jalur ini menawarkan impedansi karakteristik yang tinggi, yang bervariasi dengan frekuensi. Perbedaan dalam impedansi ini menyebabkan pemantulan sinyal, yang bergerak ke arah yang berlawanan. Untuk menghindari efek ini, impedansi harus sama dengan impedansi output sumber.

Filter low-pass

Filter low-pass digunakan untuk menyaring sinyal, seperti gelombang radio, pada frekuensi rendah. Menggunakan kapasitor sebagai filter low-pass dalam desain papan sirkuit PCB dapat meningkatkan performa sirkuit. Namun demikian, tidak selalu memungkinkan untuk menggunakan bahan papan sirkuit cetak Rogers 4003, dan tidak selalu tersedia di pasar.

Ferit umumnya digunakan sebagai filter low-pass, tetapi bahan ini rentan terhadap kejenuhan ketika terkena arus DC. Oleh karena itu, tidak selalu memungkinkan untuk menggunakannya sebagai elemen low-pass jika impedansi rangkaian lebih tinggi daripada impedansi ferit.