PCB的设计(pcb的设计与制作)

2023-03-02 22:06:37

 

1.PCB的布局、布线要求:串音是很多电子设备发生的一种干扰信号,它常常发生在PCN中布线及电线、电缆间的导线互容互感里面,是印制电路板存在的最难克服的问题在解决EMI问题时,首先应知道是传导干扰、辐射干扰还是串音干扰。

若PCB中的一条带状线载有控制和逻辑电平,另一条带状线载有低电平信号,在平行布线长度超过10cm的,将会产生串音干扰如果长长的电缆载有串行或并行的高速运行数字信号或遥控信号,就会出现串音干扰,这是因为电线和电缆之内存在电场(互容)、磁场(互感)的作用。

带状线是什么?带状线就是出现干扰、发生串音的频率,是由电场,磁场耦合产生的PCB的带状线、电缆线中的导体靠近平行电线时,串音就今发生首先确定电场耦合(互容)和磁场耦合(互感)中哪种耦合是主要的,应该由电路阻抗、工作频率和磁场强度来决定。

这个方法很简单:当电源和接收器的阻抗(欧姆)的乘积大于1000平方时,主要是电场耦合;电源和接收器的阻拉(欧姆)的乘和在300-1000平方之间时,磁场耦合或电场耦合都有可能是主要耦合,这时取决于电路间的配置和频率。

然而,这个方法并不适合用于所有的情况,如在地极上PCB带状线之间的串音,因为这时PCB带状线的特性阻抗、负载阻抗可能为正常标准状态,串音很可能是以电场耦合(互容)为主如果这时接收器采用屏蔽电缆并在屏蔽层的两端接地,则磁场耦合是主要的。

低频时,呈现较低的电路阻抗,电场耦合是主要的只有找出耦合的对象,抑制产生耦合的通道,才能使耦合的能量衰减或耗散PCB的电磁辐射跟其他电气设备一样,也有差模辐射和共模辐射两种基本类型差模辐射的特点取决于闭合回路的电流特性;共模辐射是由于对地干扰噪声电压引起的。

PCB并不是单根线而是多根线,它们的电流不相等,所以不能简单地考虑只是差模辐射的作用,必须考虑所有电流的作用由于差模电流是相减的,共模辐射电流是相加的,所以分析辐射时,即便共模电流比差模电流小很多,也会产生一定程度的电场辐射。

按电磁理论,电磁辐射主要对周围电子设备构成窄带与宽带干扰另外,还有元器件泄露问题,它也是产生辐射源的一个散点不过,PCB的结构形式是激励电磁辐射的主要因素PCB的结构不同,辐射程度也不一样,像地线走向,回路面积大小,传送带长度,元器件的布局,电路板的走线等都将影响辐射程度。

其次,还有激励因素影响,如脉冲宽度、幅值大小、周期长经、频率高低等也是影响辐射程度的重要因素弄清楚PCB的布局设计直接关系到整机电磁辐射的强弱抑制或降低电磁辐射的水平,必须从PCB的设计布局优化着手,重点注意走线的方式。

PCB的辐射不可能简单地用计算的方法和测试的方法来解决由于PCB的结构形式和激励参数的不同,用一种模型分析并得到解决是不可能的对一块PCB来说,众多的走线和回路是产生辐射的发源地整体来说,辐射量的大小是各个回路元器件辐射量的叠加,它由频率、激励强度、辐射面积等因素决定。

PCB的辐射强度与布线结构的合理性有决定性的作用,是关键所在目前消除辐射干扰最有效的方法是屏蔽,屏蔽噪声源以及与噪声源有关的元器件能收到立竿见影的效果此外,通过电路设计来改变、提高抗干扰的能力也是重要的一环。


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