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永乐app官方网站:印制电路板抑制干扰的措施有哪些



印制电路板设计是电子产品制作的紧张环节,其合理与否不仅关系到电路在装置、焊 接、调试和检修历程中是否方便,而且直接影响到产品的质量与电气机能,以致影响到电路功能能否实现。是以,掌握印制电路板的设计措施十分紧张。

一样平常说来,印制电路板的设计不必要严谨的理论和正确的谋略,结构排板并没有统一的固定模式。对付同一张电路道理图,由于思路不合、习气不一、技术各别,就会呈现各类设计规划,结果具有很大年夜的机动性和离散性。

印制电路板的设计是电子常识的综合运用,必要有必然的技术和富厚的履历。这主要取决于设计者对电路道理的认识程度,以及元器件结构、布线的事情履历。对付初学者来说,首先便是要纯熟掌握电路的道理和一些基础结构、布线原则。然后经由过程大年夜量的实践,在实践中摸索、融会并掌握结构、布线原则,积累履历,才能赓续地前进印制电路板的设计水平。

印制电路板上的滋扰及抑制

滋扰征象在整机调试中常常呈现,其缘故原由是多方面的。不仅有外界身分造成的滋扰(如电磁波),而且印制电路板绝缘基板的选择、布线分歧理、元器件结构欠妥等都可能造成滋扰,这些滋扰在电路设计和排版设计中如予以注重,则可完全避免。相反,假如不在设计中斟酌,便会呈现滋扰,使设计掉败。

(一)电源滋扰与抑制

任何电子产品都必要电源供电,并且绝大年夜多半是由交流市电经由过程降压、整流、稳压后提供。供电电源的质量直接影响整机的技巧指标,而电源的质量除道理设计本身外;工艺布线和印制电路板设计分歧理,去耦电容放置的位置不精确,都邑孕育发生滋扰,分外是交流电源的滋扰。例如在图2-7所示的稳压电路中,整流管接地过远,交流回路的滤波电容与直流电源 的取样电阻共用一段导线接地,都邑因为布线分永乐app官方网站歧理导永乐app官方网站致直流回路彼此相连,造成交流旌旗灯号对直流旌旗灯号孕育发生滋扰,使电源质量下降。

在印制电路板上,若直流电源的去耦电容所放位置不精确,也起不到去耦的感化。一样平常用铝电解电容器(lOF阁下)滤除低频滋扰并将其放置在电路板电源进口处(不保举);陶瓷电容器(0.1uF-680pF)用于滤除高频滋扰,必须将其接近集成电路的电源端且与其地线连接 (保举),如图2-8所示。陶瓷电容的容量根据1C的速率和电路的事情频率选择,速率越快,频率越高,电容量越小。

(二)磁场的滋扰及抑制

印制电路板的特征是使元器件安装紧凑、连接密集,这一特征无疑是印制电路板的优点。假如设计欠妥,这一特征就会给整机带来麻烦。例如印制电路板散播参数造成的滋扰、元器件互相之间的磁场滋扰等,在排版设计中必须引起注重。

1.印制导线间的寄生耦合

两条相距很近的平行导线,它们之间的散播参数可等效为互相耦合的电感和电容。当旌旗灯号从一条线中经由过程期,另一条线内也会孕育发生感应旌旗灯号,感应旌旗灯号的大年夜小永乐app官方网站与电流的流向、原始的频率及功率有关,此感应旌旗灯号便是由散播参数孕育发生的滋扰源。为了抑制这种滋扰,排版前应阐发道理图,差别强弱旌旗灯号线,使弱旌旗灯号线尽童短,并避免与其他旌旗灯号 线平行;若不能避免平行线,可以拉开两平行线的间隔 或在两平行导线间布上一根地线。对付双面板,两面的印制导线走向要互相垂直,只管即便避免平行布线,如图 2-9所示。这些步伐可以削减散播参数造成的滋扰。

2.磁性元件的滋扰

磁性元件对电路也会造成滋扰。例如,扬声器、电磁铁孕育发生的恒定磁场,高频变压器继电器等孕育发生的变更磁场,不仅对周围元件孕育发生滋扰,同时对印制导线也会孕育发生影响。抑制这些滋扰的步伐有:

1)两个磁元件的互相位置应使两个磁场偏向互相垂直,这样做使它们之间的耦合最弱。

2)采纳导磁材料对滋扰源进行磁樊篱,它有两种形式:一是用樊篱罩进行樊篱,并且 樊篱罩要优越接地;二是用铁氧体磁珠套在元器件的引脚上实现樊篱。

(三)热滋扰及抑制

温度升高造成的滋扰在印制电路板设计中也应引起留意。例如,晶体管是一种温度敏感 器件,分外是锗材料的半导体器件,更易受情况温度的影响而使事情点漂移,造成全部电路 机能发生变更,因而在排版时应予以斟酌。

1)对发烧元器件,应优先安排在有利于散热的位置永乐app官方网站,只管即便不要把几个发烧元器件放在一路。需要时可零丁设置散热片或加散热用的风扇以低落温度对临近元器件的影响。

2)对付温度敏感的元器件,如晶体管、集成电路、大年夜容量的电解电容器和其他热敏元件等,不宜放在热源相近或设备的上部。

(四)地线的公共阻抗滋扰及抑制

电子线路事情时,必要直流电源供电,直流电源的某一极每每作为丈量各点电压的参考点,与此一极连接的导线即为电路的地线。它表示零电位的观点。但在实际的印制电路板上,因为地线具有必然的电阻和电感,在电路事情时,地线具有必然的阻抗,当地线中有电流流逾期,因阻抗的存在,一定在地线上孕育发生压降,这个压降使地线上各点电位都不相等,这就对各级电路带来影 响,如图2-10所示。因为电源供给的电流,既有直流分量也有交流分量,因而在地线中,因为地线阻抗孕育发生的电压 降,除直流电压降外,还有各类频率因素的交流电压降,这 些交流电压降加在电路中,就形成了电路单元间的互关连扰。

实验证实:流过印制导线的电流频率越高,感抗因素占 全部阻抗的比例越永乐app官方网站大年夜,滋扰也就越大年夜。例如,一块铜箔厚度为35um的印制电路板,印制导线宽度为lmm,则每10mm的电阻值为阁下,其电感量为4nH阁下,用公式

谋略一下感抗,在10MHz时Xl=0.25,在1000MHz时则是25。当印制导线上瞬间有峰值1A的脉冲状噪声电流畅逾期,孕育发生的噪声压降很大年夜,影响电路正常事情,造成这类滋扰的主要缘故原由在于两个以上回路共用一段地线。为降服地线公共阻抗的滋扰,在地线布设时应遵照以下几个原则:

1)地线一样平常布设在印制电路板边缘,以便于印制电路板安装在机壳底座或机架上。

2)对低频旌旗灯号地线,采纳一点接地的原则。假如形成多点接地,会呈现闭合的接地环路,当低频或脉冲磁场穿过该环路时将孕育发生磁感应噪声,于是不合接地点之间会呈现地电位差,形成滋扰。平日一点接地有以下两种形式。

①串联式一点接地,如图2-11所示。各单元电路一点接地于公共地线,但各电路离电源远近不合,离电源最远的C回路因地线阻抗大年夜所受的滋扰大年夜,而离电源近来的A回路因地线阻抗小所受的滋扰最小。因为各电路抗滋扰的能力不合,以是在这种地线系统中,除了要设计低阻抗地线外,还应将易受滋扰的敏感电路单元尽可能接近电源。串联式一点接地能有效地避免公共阻抗和接地闭合回路造成的滋扰,而且简单经济,在电路中被广泛采纳。

②并联式一点接地,如图2-12所示。以面积足够大年夜的铜箔作为接地母线,并直接接到电位基准点,滞要接地的各部分就近接到该母线上。因为接地母线阻抗很小,故能够把公共阻抗滋扰减弱到容许程度。

3)在小旌旗灯号模拟电路和大年夜旌旗灯号功放电路并存的电路中,采纳大年夜、小旌旗灯号地线分开的法子。大年夜旌旗灯号地线在结构时,接地点应安排在接近电源的地方;小旌旗灯号地线在结构时,接地点应安排在阔别电源的地方。

4)髙频电路宜采纳多点接地。在高频电路中应尽童扩大年夜印制电路板上地线的面积,这样可以有效削减地线的阻抗。对付双固板,可使用此中一个导电平面作为基准地,必要接地的各部分可就近接到该基准地上。因为导电平面的高频阻抗很低,以是遍地的基准电位对照靠近,可有效地削减地线的阻抗。

5)在一块印制电路板上,假犹如时布设模拟电路和数字电路,两种电路的地线要完全 分开,如图2-13所示。供电也要完全分幵,以抑制它们互相滋扰。

责任编辑;zl

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