如何解决高频PCB设计的干扰?

在设计中 PCB板,随着频率的快速增加,会出现很多干扰,这与低频PCB板的设计不同。 干扰主要有四个方面,包括电源噪声、传输线干扰、耦合和电磁干扰(EMI)。

如何解决高频PCB设计的干扰

一、PCB设计中消除电源噪声的几种方法

1.注意板上的通孔:通孔使电源层需要蚀刻开孔,为通孔留出空间。 如果电源层开度过大,势必会影响信号环路,信号被迫旁路,环路面积增大,噪声增大。 同时,如果多条信号线聚集在开口附近并共享同一个环路,公共阻抗会引起串扰。 见图2。

如何解决高频PCB设计的干扰?

2、连接线需要足够的地:每个信号需要有自己专有的信号回路,信号和回路的回路面积尽量小,也就是说信号和回路要平行。

3.模拟和数字电源要分开:高频设备一般对数字噪声很敏感,所以两者应该分开,在电源入口处连接在一起,如果信号穿过模拟和数字部分的换句话说,您可以在信号上放置一个环路以减少环路面积。 用于信号环路的数模跨度。

如何解决高频PCB设计的干扰

4. 避免不同层之间单独的电源重叠:否则,电路噪声很容易通过寄生电容耦合。

5.敏感元件的隔离:如锁相环。

6. 放置电源线:为减少信号环路,将电源线放置在信号线的边缘,以减少噪声。

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Ⅱ. PCB设计中消除传输线干扰的方法如下:

(a) 避免传输线的阻抗不连续。 阻抗不连续点是传输线突变点,如直角、通孔等,应尽量避免。 方法:避免直线拐角,尽量走45°角或圆弧,大角也可以; 使用尽可能少的通孔,因为每个通孔都是一个阻抗不连续点。 来自外层的信号避免通过内层,反之亦然。

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(b) 不要使用桩线。 因为任何桩线都是噪音源。 若桩线较短,可接在传输线末端; 如果桩线很长,就会以主传输线为源,产生很大的反射,使问题复杂化。 建议不要使用它。

3、PCB设计中消除串扰的几种方法

1、两种串扰的大小随着负载阻抗的增加而增大,因此对串扰引起的干扰敏感的信号线应适当端接。

2、尽量增加信号线之间的距离,可以有效降低电容串扰。 接地管理,布线之间的间距(例如有源信号线和地线进行隔离,特别是在信号线和地之间跳动的状态下要间隔)并减少引线电感。

3、电容串扰也可以通过在相邻信号线之间插入地线来有效降低,该地线必须每四分之一波长连接到地层。

4. 对于合理串扰,回路面积应最小化,如果允许,应消除回路。

5. 避免信号共享环路。

6、注意信号完整性:设计者应在焊接过程中实现端接,解决信号完整性问题。 使用这种方法的设计人员可以关注屏蔽铜箔的微带长度,以获得良好的信号完整性性能。 对于通信结构中具有密集连接器的系统,设计人员可以使用 PCB 作为终端。

4、PCB设计中消除电磁干扰的方法有几种

1. 减少回路:每个回路相当于一个天线,所以我们需要尽量减少回路的数量、回路的面积和回路的天线效应。 确保信号在任意两点只有一个回路路径,避免人工回路并尽可能使用电源层。

2、滤波:在电源线和信号线都可以采取滤波来降低EMI,方法有去耦电容、EMI滤波器、磁性元件三种。 EMI 滤波器如图所示。

如何解决高频PCB设计的干扰?

3、屏蔽。 由于本期篇幅加上大量讨论屏蔽文章,不再具体介绍。

4、尽量降低高频设备的速度。

5、增加PCB板的介电常数,可以防止靠近板的传输线等高频部分向外辐射; 增加PCB板的厚度,尽量减少微带线的厚度,可以防止电磁线溢出,也可以防止辐射。