site logo

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

को डिजाइन मा पीसीबी बोर्ड, आवृत्ति को छिटो वृद्धि संग, त्यहाँ हस्तक्षेप को एक धेरै जो कम आवृत्ति पीसीबी बोर्ड को भन्दा फरक छ त्यहाँ हुनेछ। यसबाहेक, आवृत्ति को वृद्धि र लघुकरण र पीसीबी बोर्ड को कम लागत को बीच विरोधाभास संग, यी हस्तक्षेप अधिक र अधिक जटिल बन्नेछ।

वास्तविक अनुसन्धान मा, हामी निष्कर्ष निकाल्न सक्छौं कि त्यहाँ मुख्य रूप बाट हस्तक्षेप को चार पक्षहरु छन्, बिजुली आपूर्ति शोर, प्रसारण लाइन हस्तक्षेप, युग्मन र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) सहित। उच्च आवृत्ति पीसीबी को विभिन्न हस्तक्षेप समस्याहरु को विश्लेषण र काम मा अभ्यास संग संयोजन को माध्यम बाट, प्रभावी समाधान अगाडि राखिएको छ।

ipcb

पहिलो, बिजुली आपूर्ति शोर

उच्च आवृत्ति सर्किट मा, बिजुली आपूर्ति को शोर उच्च आवृत्ति संकेत मा एक स्पष्ट प्रभाव छ। Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. सफा फर्श सफा बिजुली को रूप मा मात्र महत्त्वपूर्ण छन्। किन? शक्ति विशेषताहरु चित्र १ मा देखाइएको छ। जाहिर छ, बिजुली आपूर्ति एक निश्चित प्रतिबाधा छ, र प्रतिबाधा सम्पूर्ण बिजुली आपूर्ति मा वितरित गरिन्छ, यसैले, शोर बिजुली आपूर्ति मा थपिनेछ।

Then we should minimize the impedance of the power supply, so it is best to have a dedicated power supply layer and grounding layer. Hf सर्किट डिजाइन मा, यो धेरै भन्दा धेरै मामलाहरुमा एक बस को रूप मा एक परत को रूप मा बिजुली को आपूर्ति डिजाइन गर्न को लागी राम्रो छ, ताकि पाश सधैं न्यूनतम प्रतिबाधा को मार्ग पछ्याउन सक्छ।

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.

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

चित्र १: पावर विशेषताहरु

पीसीबी डिजाइन मा शक्ति शोर को समाप्त गर्न को लागी धेरै तरिकाहरु छन्:

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. यदि बिजुली आपूर्ति तह को उद्घाटन धेरै ठूलो छ, यो संकेत पाश लाई प्रभावित गर्न बाध्य छ, संकेत बाईपास गर्न बाध्य छ, पाश क्षेत्र बढ्छ, र शोर बढ्छ। At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. चित्र 2 हेर्नुहोस्।

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

चित्रा 2: बाईपास संकेत पाश को सामान्य बाटो

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. एनालग र डिजिटल बिजुली को आपूर्ति अलग गर्न को लागी: उच्च आवृत्ति उपकरणहरु सामान्यतया डिजिटल शोर को लागी धेरै संवेदनशील छन्, त्यसैले दुई अलग हुनु पर्छ, बिजुली आपूर्ति को प्रवेश द्वार मा एक साथ जोडिएको छ, यदि एनालग र डिजिटल भागहरु मा संकेत। शब्दहरु, पाश क्षेत्र कम गर्न को लागी एक पाश भर मा संकेत मा राख्न सकिन्छ। सिग्नल लूप को लागी डिजिटल एनालग अवधि चित्र 3 मा देखाइएको छ।

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

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.

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

चित्र ४: सिग्नल लाइनको छेउमा पावर कर्ड राख्नुहोस्

Two, transmission line

एक पीसीबी मा मात्र दुई सम्भावित प्रसारण लाइनहरु छन्:

रिबन लाइन र माइक्रोवेव लाइन को सबैभन्दा ठूलो समस्या प्रतिबिम्ब हो। प्रतिबिम्ब धेरै समस्याहरु को कारण हुनेछ। उदाहरण को लागी, लोड संकेत मूल संकेत र गूंज संकेत को superposition हुनेछ, जो संकेत विश्लेषण को कठिनाई बढाउनेछ। प्रतिबिम्ब फिर्ता हानि (फिर्ता हानि) को कारण हो, जो additive आवाज हस्तक्षेप को रूप मा नराम्रो रूपमा संकेत लाई प्रभावित गर्दछ:

१. संकेत संकेत फिर्ता प्रतिबिम्बित संकेत को प्रणाली को शोर वृद्धि हुनेछ, यो रिसीभर को लागी संकेत बाट शोर छुट्याउन को लागी अधिक कठिन बनाउन को लागी;

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:

(क) प्रसारण लाइन को प्रतिबाधा बन्द गर्न बाट बच्न। बन्द प्रतिबाधा को बिन्दु प्रसारण लाइन उत्परिवर्तन को बिन्दु हो, जस्तै सीधा कुना, प्वाल को माध्यम बाट, आदि, सकेसम्म टाढा रहनु पर्छ। विधिहरु: रेखा को सीधा कुनाहरु बाट बच्न को लागी जहाँ सम्म सकेसम्म ४५ ° कोण वा चाप जान को लागी, ठूलो कोण पनि हुन सक्छ; सकेसम्म छेद को माध्यम बाट केहि को रूप मा प्रयोग गर्नुहोस्, किनकि छेद को माध्यम बाट प्रत्येक एक प्रतिबाधा बन्द छ, अंजीर मा देखाइएको छ। ५; Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. किनभने कुनै पनि ढेर लाइन शोर को एक स्रोत हो। ढेर लाइन छोटो छ भने, यो प्रसारण लाइन को अन्त्य मा जोड्न सकिन्छ; यदि ढेर लाइन लामो छ, यो स्रोत को रूप मा मुख्य प्रसारण लाइन लिन्छ र ठूलो प्रतिबिम्ब, जो समस्या जटिल बनाउनेछ। यो सिफारिश गरीन्छ कि यो प्रयोग नगर्नुहोस्।

तेस्रो, युग्मन

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.

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

चित्र 6: साधारण प्रतिबाधा युग्मन

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. यो युग्मन धेरै कम गरीएको छ, त्यसैले दुई तार हस्तक्षेप कम गर्न एकसाथ घुमाउन सकिन्छ।

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. अपरिवर्तनीय crosstalk को आकार दुई loops, पाश क्षेत्र को आकार, र लोड को प्रतिबाधा को निकटता मा निर्भर गर्दछ।

5. पावर केबल युग्मन: एसी वा डीसी पावर केबलहरु विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप द्वारा हस्तक्षेप गरीन्छ

अन्य उपकरणहरुमा स्थानान्तरण।

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. दुबै प्रकार को crosstalk लोड प्रतिबाधा को बृद्धि संगै बढ्छ, यसैले crosstalk को कारण हस्तक्षेप को लागी संवेदनशील संकेत लाइनहरु लाई सही ढंगले समाप्त गरिनु पर्छ।

2. सिग्नल लाइनहरु को बीच को दूरी लाई प्रभावी ढंगले capacitive crosstalk लाई कम गर्न को लागी। ग्राउन्ड ब्यबस्थापन, तारहरु को बीच स्पेसिंग (जस्तै सक्रिय सिग्नल लाइनहरु र अलगाव को लागी ग्राउण्ड लाइनहरु, विशेष गरी सिग्नल लाइन र अन्तराल को बीच जमीन को बीच जम्प को स्थिति मा) र लीड अधिष्ठापन कम।

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. समझदार crosstalk को लागी, पाश क्षेत्र को न्यूनतम गर्नु पर्छ, र यदि अनुमति दिईयो, पाश को सफा गरिनु पर्छ।

5. Avoid signal sharing loops.

6. सिग्नल अखण्डता मा ध्यान दिनुहोस्: डिजाइनर संकेत अखंडता को समाधान गर्न वेल्डिंग प्रक्रिया मा समाप्त हुन्छ लागू गर्नु पर्छ। यस दृष्टिकोण को उपयोग गरीरहेका डिजाइनरहरु सिग्नल अखण्डता को राम्रो प्रदर्शन प्राप्त गर्न को लागी ढाल तामा पन्नी को microstrip लम्बाई मा ध्यान केन्द्रित गर्न सक्नुहुन्छ। 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.

There are several ways to eliminate electromagnetic interference in PCB design:

१. लूप कम गर्नुहोस्: प्रत्येक पाश एक एन्टेना बराबर छ, त्यसैले हामी लूप को संख्या, लूप को क्षेत्र र लूप्स को एन्टेना प्रभाव कम गर्न को लागी आवश्यक छ। 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.

उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन हस्तक्षेप समाधान हुन्छ

चित्र 7: फिल्टर प्रकार

3. The shielding. मुद्दा को लम्बाई प्लस चर्चा परिरक्षण लेख को एक धेरै को परिणाम को रूप मा, अब कुनै विशिष्ट परिचय।

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

५. पीसीबी बोर्ड को ढांकतात्मक स्थिरता बढाउनुहोस्, जो बोर्ड को नजिक प्रसारण लाइन को रूप मा उच्च आवृत्ति भागहरु लाई बाहिर radiating बाट रोक्न सक्छ; 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.

३. सावधानीपूर्वक तारि considered र उचित समाप्ति कैपेसिटिभ र प्रेरक crosstalk लाई कम गर्न सकिन्छ।

4. शोर दमन EMC आवश्यकताहरु लाई पूरा गर्न को लागी आवश्यक छ।