在实际研究中发现,PCB线路板的设计主要有四方面的干扰存在:电源噪声、传输线干扰、耦合和电磁干扰(EMI)。
电源噪声
高频电路中,电源所带有的噪声对高频信号影响尤为明显。因此,首先要求电源是低噪声的。在这里,干净的地和干净的电源同样重要。
传输线
在PCB中只可能出现两种传输线:带状线和微波线,传输线最大的问题就是反射,反射会引发出很多问题,例如负载信号将是原信号与回波信号的叠加,增加信号分析的难度;反射会引起回波损耗(回损),其对信号产生的影响与加性噪声干扰产生的影响同样严重。
耦合
干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。
干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。分析下来主要有以下几种:直接耦合、公共阻抗耦合、电容耦合、电磁感应耦合、辐射耦合等。
电磁干扰(EMI)
电磁干扰EMI有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。
辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。
在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
pcb线路板抗干扰设计规则
1、要尽可能做到缩短高频元器件之间的连线的情况,通过这种方法来减少它们之间的分布参数和互相之间的电磁干扰,对于那些比较容易干扰的元器件不能相互挨得太近,输进和输出元件应尽量阔别。
2、针对与pcb线路板上的某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应该适当的增加它们之间的距离,避免因为放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
3、针对于重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热题目。热敏元件应阔别发热元件。
4、对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。
5、对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如RAM、ROM存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接接进退藕电容。
6、电源线设计根据印刷线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、 地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。
7、接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条,则接地电位随电流的变化而变化,使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的答应电流。如有可能,接地线应在2~3mm以上。
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