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PCB制作如何提高抗干扰?

03d4fe4f7992b63b 2019-10-11 浏览量:508
pcb制作时布局布线时如何分配低频,高频,数字,模拟电路,怎样布局布线才能使干扰减到最小?比如说模拟地和数字地怎么处理,对环境敏感器件应如何放置?
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  • 首先,根据实际情况来确认合适的PCB尺寸。因为PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。
    然后在确定PCB尺寸后,再确定特殊元件的位置。
    最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。 
    在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则:

    1、尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。

    2、某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。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、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,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。
     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、应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。

    对电路的元器件进行PCB布局时,要符合抗干扰设计的要求:

    1、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。
    2、以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上。尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
    3、在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。
    4、位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽双为3:2或4:3。电路板面尺寸大于200×150mm时,应考虑电路板所受的机械强度。
    ​抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。​

    ​提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下:
        (1)布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。
        (2)布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦 合噪声。
        (3)对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。其它IC的闲置 端在不改变系统
            逻辑的情况下接地或接电源。
        (4)对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813,X25043,X25045
            等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
        (5)在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字 电路。
        (6)IC器件尽量直接焊在电路板上,少用IC座。
    ​模拟地和数字地之间链接
    用0欧电阻是最佳选择      
    (1)可保证直流电位相等、
    (2)单点接地(限制噪声)、
    (3)对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗,而且电流路径狭窄,可以限制噪声电流通过)。

  • 模电,数电地和电源需要隔离,可以用磁珠,最好用隔离电源隔离,高频和射频信号需要注意阻抗匹配,布局经量模块坏布局,大功率电路靠近电源,模拟电路靠边缘放,做好各种滤波处理

  • 元件在PCB上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题,原则之一是各部件之间的引线要尽量短。在布局上,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源部分(如继电器,大电流开关等)这三部分合理地分开,使相互间的信号耦合为最小。
    印刷电路板上,电源线和地线最重要。克服电磁干扰,最主要的手段就是接地。
    对于双面板,地线布置特别讲究,通过采用单点接地法,电源和地是从电源的两端接到PCB上来的,电源一个接点,地一个接点。PCB上,要有多个返回地线,这些都会聚到回电源的那个接点上,就是所谓单点接地。所谓模拟地、数字地、大功率器件地开分,是指布线分开,而最后都汇集到这个接地点上来。与PCB以外的信号相连时,通常采用屏蔽电缆。对于高频和数字信号,屏蔽电缆两端都接地。低频模拟信号用的屏蔽电缆,一端接地为好。
    对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属罩屏蔽起来

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