Come migliorare la capacità anti-interferenza del PCB?
1. I seguenti sistemi dovrebbero prestare particolare attenzione alle interferenze anti-elettromagnetiche:
(1) Un sistema in cui la frequenza di clock del microcontrollore è particolarmente elevata e il ciclo del bus è particolarmente veloce.
(2) Il sistema contiene circuiti di azionamento ad alta potenza e alta corrente, come relè a scintilla e interruttori ad alta corrente.
(3) Sistema con circuito di segnale analogico debole e circuito di conversione A / D di alta precisione.
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2. Adottare le seguenti misure per aumentare la capacità di interferenza anti-elettromagnetica del sistema:
(1) Utilizzare un microcontrollore a bassa frequenza:
L'uso di un microcontrollore con una bassa frequenza di clock esterna può ridurre efficacemente il rumore e migliorare la capacità anti-interferenza del sistema. Per le onde quadre e sinusoidali della stessa frequenza, i componenti ad alta frequenza in un'onda quadra sono molto più di quelli di un'onda sinusoidale. Sebbene l'ampiezza della componente ad alta frequenza dell'onda quadra sia inferiore all'onda fondamentale, maggiore è la frequenza, più facile deve essere emesso come sorgente di rumore. Il rumore ad alta frequenza più influente generato dal microcontrollore è circa tre volte la frequenza di clock.
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(2) Ridurre la distorsione nella trasmissione del segnale
Il microcontrollore è principalmente prodotto utilizzando la tecnologia CMOS ad alta velocità. La corrente di ingresso statica dell'estremità di ingresso del segnale è di circa 1 mA, la capacità di ingresso è di circa 10PF, l'impedenza di ingresso è piuttosto elevata e l'estremità di uscita del circuito CMOS ad alta velocità ha una capacità di carico considerevole, ovvero una capacità relativamente grande valore di uscita. Se la linea lunga viene portata all'estremità di ingresso con impedenza di ingresso relativamente elevata, il problema di riflessione è molto grave, causerà distorsione del segnale e aumenterà il rumore del sistema. Quando Tpd> Tr, diventa un problema di linea di trasmissione e devono essere considerati i problemi di riflessione del segnale e adattamento dell'impedenza. Il tempo di ritardo del segnale sulla scheda stampata è correlato all'impedenza caratteristica dei conduttori, ovvero la costante dielettrica del materiale della scheda a circuito stampato. Si può approssimativamente considerare che la velocità di trasmissione dei segnali sui cavi della scheda di circuito stampato è circa 1/3 - 1/2 della velocità della luce. Il Tr (tempo di ritardo standard) dei componenti del telefono logico comunemente usati in un sistema composto da un microcontrollore è compreso tra 3 e 18 ns. Sul circuito stampato, il segnale passa una resistenza da 7 W e un cavo lungo 25 cm e il tempo di ritardo sulla linea è di circa 4-20 ns. In altre parole, più corto è il piombo del segnale sul circuito stampato, migliore e più lungo non deve superare i 25 cm. E il numero di vie dovrebbe essere il più piccolo possibile, preferibilmente non più di due.
Quando il tempo di salita del segnale è più veloce del tempo di ritardo del segnale, deve essere elaborato in base all'elettronica veloce. In questo momento, è necessario considerare l'adattamento dell'impedenza della linea di trasmissione. Per la trasmissione del segnale tra i blocchi integrati su una scheda a circuito stampato, è necessario evitare la situazione di Td> Trd. Più grande è il circuito stampato, più veloce non può essere il sistema troppo veloce.
Utilizzare le seguenti conclusioni per sintetizzare una regola per la progettazione dei circuiti stampati:
Il segnale viene trasmesso sulla scheda stampata e il suo tempo di ritardo non deve essere superiore al tempo di ritardo nominale del dispositivo utilizzato.