A tervezésében PCB kártya, a frekvencia gyors növekedésével sok interferencia lesz, amely eltér az alacsony frekvenciájú NYÁK-kártyától. Ezenkívül a gyakoriság növekedésével és a miniatürizálás és a NYÁK -lap alacsony költsége közötti ellentmondással ezek az interferenciák egyre bonyolultabbak lesznek.

A tényleges kutatás során arra a következtetésre juthatunk, hogy az interferenciának főleg négy aspektusa van, beleértve a tápellátás zaját, a távvezeték interferenciáját, a csatolást és az elektromágneses interferenciát (EMI). A nagyfrekvenciás NYÁK különböző interferenciaproblémáinak elemzésével és a gyakorlatban való kombinálással hatékony megoldásokat javasolnak.

Először is, a tápegység zajja

A nagyfrekvenciás áramkörben a tápegység zaja nyilvánvalóan befolyásolja a nagyfrekvenciás jelet. Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. A tiszta padló ugyanolyan fontos, mint a tiszta áram. Miért? A teljesítményjellemzők az 1. ábrán láthatók. Nyilvánvaló, hogy a tápegységnek van egy bizonyos impedanciája, és az impedancia az egész tápegységre van elosztva, ezért a zaj hozzáadódik a tápegységhez.

Then we should minimize the impedance of the power supply, so it is best to have a dedicated power supply layer and grounding layer. A hf áramkörök kialakításánál a legtöbb esetben sokkal jobb rétegként tervezni a tápegységet, mint buszként, hogy a hurok mindig követni tudja a minimális impedancia útját.

In addition, the power board must provide a signal loop for all generated and received signals on the PCB. This minimizes the signal loop and thus reduces noise, which is often overlooked by low-frequency circuit designers.

A nagyfrekvenciás NYÁK-tervezés interferencia megoldásokat tartalmaz

1. ábra: Teljesítményjellemzők

A NYÁK -tervezésben többféle módon lehet kiküszöbölni az energiazajt:

1. Note the through hole on the board: the through hole requires etched openings on the power supply layer to leave space for the through hole to pass through. Ha a tápegység rétegének nyílása túl nagy, akkor az befolyásolja a jelhurkot, a jel kiiktatásra kényszerül, a hurokterület nő és a zaj növekszik. At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. Lásd az 2 ábrát.

A nagyfrekvenciás NYÁK-tervezés interferencia megoldásokat tartalmaz

2. ábra: A bypass jelhurok közös útvonala

2. The connection line needs enough ground: each signal needs to have its own proprietary signal loop, and the loop area of the signal and loop is as small as possible, that is to say, the signal and loop should be parallel.

3. Analóg és digitális tápegység szétválasztása: a nagyfrekvenciás eszközök általában nagyon érzékenyek a digitális zajra, ezért a kettőt el kell választani, össze kell kapcsolni a tápegység bejáratánál, ha a jel az analóg és a digitális részen keresztül szavakkal elhelyezhetők a jelben egy cikluson keresztül, hogy csökkentsék a hurok területét. A jelhurokhoz használt digitális-analóg tartomány a 3. ábrán látható.

A nagyfrekvenciás NYÁK-tervezés interferencia megoldásokat tartalmaz

Figure 3: Digital – analog span for signal loop

4. Avoid overlapping of separate power supplies between layers: otherwise circuit noise can easily pass through parasitic capacitive coupling.

5. Isolate sensitive components: such as PLL.

6. Place the power cable: To reduce the signal loop, place the power cable on the edge of the signal line to reduce the noise, as shown in Figure 4.

A nagyfrekvenciás NYÁK-tervezés interferencia megoldásokat tartalmaz

4. ábra: Helyezze a tápkábelt a jelvezeték mellé

Two, transmission line

A NYÁK -ban csak két lehetséges átviteli vonal található:

A szalagvonal és a mikrohullámú vonal legnagyobb problémája a tükröződés. A reflexió sok problémát okoz. Például a terhelési jel az eredeti jel és a visszhangjel szuperpozíciója lesz, ami megnehezíti a jelmutatást. A visszaverődés visszatérési veszteséget (visszatérési veszteséget) okoz, ami ugyanolyan rossz hatással van a jelre, mint az additív zaj interferencia:

1. A jelforráshoz visszaverődő jel növeli a rendszer zaját, megnehezítve a vevő számára, hogy megkülönböztesse a zajt a jeletől;

2. Any reflected signal will basically degrade the signal quality and change the shape of the input signal. Generally speaking, the solution is mainly impedance matching (for example, the impedance of the interconnection should very match the impedance of the system), but sometimes the calculation of impedance is more troublesome, you can refer to some transmission line impedance calculation software. The methods of eliminating transmission line interference in PCB design are as follows:

a) Kerülje az átviteli vezetékek impedancia -megszakítását. A megszakított impedancia pontja az átviteli vonal mutációjának pontja, például egyenes sarok, átmenő lyuk stb., Amennyire csak lehetséges, kerülni kell. Módszerek: A vonal egyenes sarkainak elkerülése érdekében, amennyire csak lehetséges, 45 ° -os szögben vagy ívben, nagy szög is lehet; Használjon a lehető legkevesebb átmenő furatot, mert mindegyik átmenő lyuk impedancia -megszakítás, amint az az 5. ábrán látható. XNUMX; Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

A nagyfrekvenciás NYÁK-tervezés interferencia megoldásokat tartalmaz

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. Mert minden halomvonal zajforrás. Ha a cölöpvonal rövid, akkor a távvezeték végén csatlakoztatható; Ha a cölöpvonal hosszú, akkor a fő távvezetéket veszi forrásnak, és nagy visszaverődést eredményez, ami bonyolítja a problémát. Javasoljuk, hogy ne használja.

Harmadszor, a csatolás

1. Common impedance coupling: it is a common coupling channel, that is, the interference source and the interfered device often share some conductors (such as loop power supply, bus, and common grounding), as shown in Figure 6.

A nagyfrekvenciás NYÁK-tervezés interferencia megoldásokat tartalmaz

6. ábra: Közös impedancia csatolás

In this channel, the drop back of the Ic causes a common-mode voltage in the series current loop, affecting the receiver.

2. The field common-mode coupling will cause the radiation source to cause common-mode voltages in the loop formed by the interfered circuit and on the common reference surface.

If the magnetic field is dominant, the value of the common-mode voltage generated in the series ground circuit is Vcm=-(△B/△t)* area (where △B= change in magnetic induction intensity). If it is an electromagnetic field, when its electric field value is known, its induced voltage: Vcm=(L* H *F*E)/48, the formula is suitable for L(m)=150MHz, beyond this limit, the calculation of the maximum induced voltage can be simplified as: Vcm=2* H *E.

3. Differential mode field coupling: refers to the direct radiation by wire pair or circuit board on the lead and its loop induction received. If you get as close to the two wires as possible. Ez a csatlakozás nagymértékben csökken, így a két vezeték összecsavarható az interferencia csökkentése érdekében.

4. Inter-line coupling (crosstalk) can cause unwanted coupling between any line or parallel circuit, which will greatly damage the performance of the system. Its type can be divided into capacitive crosstalk and perceptual crosstalk.

The former is because the parasitic capacitance between the lines makes the noise on the noise source coupled to the noise receiving line through current injection. The latter can be thought of as the coupling of signals between the primary stages of an unwanted parasitic transformer. Az induktív áthallás mérete a két hurok közelségétől, a hurokterület méretétől és az érintett terhelés impedanciájától függ.

5. Tápkábel csatlakozó: A váltakozó áramú vagy egyenáramú tápkábeleket elektromágneses interferencia zavarja

Átvitel más eszközökre.

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. Mindkét típusú áthallás növekszik a terhelési impedancia növekedésével, ezért az áthallás okozta interferenciára érzékeny jelvonalakat megfelelően le kell zárni.

2. A kapacitív áthallás hatékony csökkentése érdekében maximalizálja a jelvonalak közötti távolságot. Földkezelés, a vezetékek közötti távolság (például az aktív jelvezetékek és a földvonalak az elkülönítés érdekében, különösen a jelvezeték és a föld közötti intervallum közötti ugrás állapotában) és az ólominduktivitás csökkentése.

3. Capacitive crosstalk can also be effectively reduced by inserting a ground wire between adjacent signal lines, which must be connected to the formation every quarter of a wavelength.

4. Az ésszerű áthallás érdekében a hurok területét minimálisra kell csökkenteni, és ha megengedett, a hurkot ki kell küszöbölni.

5. Avoid signal sharing loops.

6. Ügyeljen a jel integritására: a tervezőnek végre kell hajtania a hegesztési folyamat végeit a jel integritásának megoldása érdekében. Az ezt a megközelítést alkalmazó tervezők a jel -integritás jó teljesítményének elérése érdekében az árnyékoló rézfólia mikroszálas hosszára összpontosíthatnak. For systems with dense connectors in the communication structure, the designer can use a PCB as the terminal.

Four, electromagnetic interference

As the speed increases, EMI becomes more and more serious and presents in many aspects (such as electromagnetic interference at interconnects). High-speed devices are particularly sensitive to this and will receive high-speed spurious signals, while low-speed devices will ignore such spurious signals.

Számos módja van az elektromágneses interferencia kiküszöbölésére a NYÁK -tervezésben:

1. Csökkentse a hurkokat: Minden hurok egyenértékű egy antennával, ezért minimalizálnunk kell a hurkok számát, a hurkok területét és a hurkok antennahatását. Make sure the signal has only one loop path at any two points, avoid artificial loops and use the power layer whenever possible.

2. Filtering: Filtering can be used to reduce EMI on both the power line and the signal line. There are three methods: decoupling capacitor, EMI filter and magnetic element. EMI filter is shown in Figure 7.

A nagyfrekvenciás NYÁK-tervezés interferencia megoldásokat tartalmaz

7. ábra: Szűrőtípusok

3. The shielding. A kérdés hossza és a sok vita árnyékoló cikk eredményeként már nem konkrét bevezetés.

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

5. Növelje a NYÁK -lemez dielektromos állandóját, ami megakadályozhatja, hogy a nagyfrekvenciás részek, például a tábla közelében lévő távvezeték kifelé sugározzanak; Increase the thickness of PCB board, minimize the thickness of microstrip line, can prevent electromagnetic line spillover, can also prevent radiation.

At this point, we can conclude that in hf PCB design, we should follow the following principles:

1. Unification and stability of power supply and ground.

2. Carefully considered wiring and proper terminations can eliminate reflections.

3. A gondosan megfontolt vezetékek és megfelelő lezárások csökkenthetik a kapacitív és induktív áthallást.

4. Zajcsökkentés szükséges az EMC -követelmények teljesítéséhez.