抑制电磁干扰在PCB——所有这些噪音是什么?

2020年7月30日

你不能总是听到它,感觉或看到它,但每一个有源电子设备辐射的能量运作。在大多数情况下,这正是问题的关键。我们想要听的音乐,我们想感觉空调或看到光明。这些都是好东西。

与此同时有副作用好我们不想要的东西。静态收音机,压缩机噪声从AC或讨厌60 Hz哼出灯具出血到我新的低音吉他。这些东西,我们尽力设计我们制造的产品。

我们可以试着调整收音机的调谐器,我们可以安装中央空调单位远离窗户。我命令一个噪声抑制器插到一个不同的插座没有调光器的开关或高电流汽车插入。放大器和踏板董事会电源线被路由到特殊的仪器,我不再一波又一波的白噪声,当这个MacBook Pro是搜索无线信号。

即使排放量不能感知到的与我们的五种感官,它们可以对电路的性能有害或者他们可以溢出到其他附近的电子产品。我们使用金属设备外壳的多个原因。热脱落以外的财产,我们也想让我们的声音在盒子里面进入而阻止其他噪声。这些都是共存的两个核心原则。

浪涌保护器

图片来源:作者——我的黑板也EMI过滤器和RFI的新浪涌保护器。

如果你想把一群gain-stages串在一起,这有助于开始清洁能源和共同点的道路。解决噪音问题几乎总是添加剂。新原理得到原型之前适用于FCC认证通常有一个新的铁氧体磁珠,也许一个二极管,和一些re-tuned旁路电容值。

一般来说有几个因素导致信号下降。的一个主要因素长时间的痕迹。越远的信号必须旅行最终更可能是附近一个坏邻居。在这种情况下,坏意味着noisey或可能意味着容易捡噪音。我想打开那个大,白色,塑料普通笔记本电脑是否有屏蔽。

图片来源:音频业力——这些组件是典型的噪声抑制电路的构建块。

墙上的泥土汁是第一道防线。在PCB级,第二道防线是保护最脆弱的受害者痕迹接触外面的世界。EMI屏蔽在进行噪声制造商以及敏感的信号。最好的方法来减少这两种元素之间的耦合是添加空间。

位置和方向的组件和印刷天线很好地减轻噪音问题。然而,慷慨的PCB是一种罕见的奢侈。无论电子的数量,印刷电路板花钱少即是多。用更少的钱做更多的事是我们的生存挑战。很多设计将外部振荡器让我们看看这种情况下。

图片来源:作者——一个水晶的被动部分。

水晶放置接近IC但似乎我们可以实现较短的痕迹,顺时针旋转90度的电路。注意创建一个护城河,分离的路线遮挡外层地平面的针晶体。把地面通过边缘的形状会失败的目的。在理想的情况下,会有一个或多个XO返回针直接回SOC地面道路。

PCB的机械轮廓通常来自一个机械工程师没有电气培训。他们会给我们一个董事会允许高组件的一部分。难道你不知道,高组件包括晶体。所有的事情是坐在那里制造噪音所以东西必须用长链接回母船。

内部路由将比跑步更有效在外层侵略者。这一观点是基于事实,将会有一个完整的地平面之上和之下的跟踪。将这一概念再推进一步,一个专门的形状在信号层,包含跟踪是一个很好的政策。

图片来源:作者——警卫队乐队在嘈杂的痕迹。周围的低速信号从孤立中受益。

在上面的图中,地面净用绿色突出显示。青色和红色代表层3和5。通过标签指示micro-vias的跨度。我们想在有关地面飞机在一起但不一定其他地面层。如果我们洪水路由层地面,整个飞机不会吞噬这些保护频带。您可能已经注意到几个相邻地面信号通过没有通过。两个层次上的信号将会看到地面飞机在第四层地面通过将是一个自我感觉良好的措施。

注意,我使用一个2 - 4 microvia堆栈第三层和4 - 6 microvia堆栈保护layer-five路线。最后,超越单一的返回通过过渡层三层五,周围有一群2 - 6通过3 - 5信号通过。这个想法是为了形成一个在z轴同轴法拉第笼。如果没有这个空间,尽你所能来隔离吵闹的聚会。

我们听到很多关于length-matching,相位调优和照顾我们的高速连接的阻抗。我们知道通过不连续,如果可能,我们应该避免。路由在分裂或空白在参考平面是一个禁忌。所有的这些阻抗和时间规定也有必要为了保持EMI降到最低。

我们也钻,我们要保持我们的感应循环小当我们地点和路线绕过限制。我们被告知使用多个通过电力和地面的飞机。交流电源和地面飞机将PCB转换为一群自由的电容器。这些信号完整性和电源完整性规则有对上述电路性能的原因也平息杂散辐射的发射。坚实的设计实践帮助我们破产EMI和射频识别问题。

减少串扰实际上降低了功耗。制造噪音需要能量,所以抑制噪声节省电力。我上面提到的,噪声抑制通常是一个加法的过程。每一个电阻,电容和电感的元素都有自己的寄生效应。就像添加奶和糖的咖啡不苦。在未来某个时候,我们失去了咖啡的味道,所以我们需要一个更强的酿造。