如何解決高頻PCB設計的干擾?

在設計中 PCB板,隨著頻率的快速增加,會出現很多不同於低頻PCB板設計的干擾。 干擾主要有四個方面,包括電源噪聲、傳輸線乾擾、耦合和電磁干擾(EMI)。

如何解決高頻PCB設計的干擾

一、PCB設計中消除電源噪聲的幾種方法

1、注意板子上的通孔:通孔使電源層需要蝕刻開孔,為通孔留出空間。 如果電源層開度過大,勢必會影響信號環路,信號被迫旁路,環路面積增大,噪聲增大。 同時,如果多條信號線聚集在開口附近並共享同一個環路,公共阻抗會引起串擾。 見圖2。

如何解決高頻PCB設計的干擾?

2、連​​接線需要足夠的地線:每個信號需要有自己專有的信號迴路,信號和迴路的迴路面積盡量小,也就是說信號和迴路要平行。

3.模擬和數字電源要分開:高頻設備一般對數字噪聲很敏感,所以兩者應該分開,在電源入口處連接在一起,如果信號穿過模擬和數字部分的換句話說,您可以在信號上放置一個環路以減少環路面積。 用於信號環路的數模跨度。

如何解決高頻PCB設計的干擾

4. 避免不同層之間單獨的電源重疊:否則,電路噪聲很容易通過寄生電容耦合。

5.敏感元件的隔離:如鎖相環。

6. 放置電源線:為減少信號環路,將電源線放置在信號線的邊緣,以減少噪聲。

如何解決高頻PCB設計的干擾?

Ⅱ. PCB設計中消除傳輸線乾擾的方法如下:

(a) 避免傳輸線的阻抗不連續。 阻抗不連續點是傳輸線突變點,如直角、通孔等,應盡量避免。 方法:避免直線拐角,盡量走45°角或圓弧,大角也可以; 使用盡可能少的通孔,因為每個通孔都是一個阻抗不連續點。 來自外層的信號避免通過內層,反之亦然。

如何解決高頻PCB設計的干擾?

(b) 不要使用樁線。 因為任何樁線都是噪音的來源。 若樁線較短,可接在傳輸線末端; 如果樁線很長,就會以主傳輸線為源,產生很大的反射,使問題複雜化。 建議不要使用它。

3、PCB設計中消除串擾的幾種方法

1、兩種串擾的大小隨著負載阻抗的增加而增大,因此對串擾引起的干擾敏感的信號線應適當端接。

2、盡量增加信號線之間的距離,可以有效降低電容串擾。 接地管理,佈線之間的間距(如有源信號線和地線進行隔離,特別是信號線和地之間的跳變狀態要間隔)並減少引線電感。

3、電容串擾也可以通過在相鄰信號線之間插入地線來有效降低,該地線必須每四分之一波長連接到地層。

4. 對於合理串擾,迴路面積應最小化,如果允許,應消除迴路。

5. 避免信號共享環路。

6、注意信號完整性:設計者應在焊接過程中實現端接,解決信號完整性問題。 使用這種方法的設計人員可以專注於屏蔽銅箔的微帶長度,以獲得良好的信號完整性性能。 對於通信結構中具有密集連接器的系統,設計人員可以使用 PCB 作為終端。

4、PCB設計中消除電磁干擾的方法有幾種

1.減少迴路:每個迴路相當於一個天線,所以我們需要盡量減少迴路的數量、迴路的面積和迴路的天線效應。 確保信號在任意兩點只有一個迴路路徑,避免人工迴路並儘可能使用電源層。

2、濾波:在電源線和信號線都可以採取濾波來降低EMI,方法有去耦電容、EMI濾波器、磁性元件三種。 EMI濾波器如圖所示。

如何解決高頻PCB設計的干擾?

3、屏蔽。 由於本期篇幅加上大量討論屏蔽文章,不再具體介紹。

4、盡量降低高頻設備的速度。

5、增加PCB板的介電常數,可以防止靠近板的傳輸線等高頻部分向外輻射; 增加PCB板的厚度,盡量減少微帶線的厚度,可以防止電磁線溢出,也可以防止輻射。