PCB设计简明原则(2)

2019-02-17 18:09

对热干扰进行抑制,可采取以下措施:

(1)发热元件的放置 不要贴板放置,也可以单独设计为一个功能单元,放在靠近边缘容易散热的地方。另外,发热量大的器件与小热量的器件应分开放置。

(2)大功率器件的放置 应尽量靠近边缘布置,在垂直方向时应尽量布置在板上方。

(3)温度敏感器件的放置 对温度比较敏感的器件应安置在温度最低的区域,千万不要将它放在发热器件的正上方。 (4)器件的排列与气流非特定要求,一般设备内部均以空气自由对流进行散热,故元器件应以纵式排列;若强制散热,元器件可横式排列。另外,为了改善散热效果,可添加与电路原理无关的零部件以引导热量对流。

2)共阻抗及抑制

共阻干扰是由 PCB 上大量的地线造成,当两个或两个以上的回路共用一段地线时,不同的回路电流在共用地线上产生一定压降,此压降经放大就会影响电路性能,当电流频率很高时,会产生很大的感抗而使电路受到干扰。为了抑制共阻抗,可采取以下措施:

(1)一点接地 使同级单元电路的几个接地点尽量集中,适用于信号的工作频率小于 1MHz 的低频电路,如果工作频率在1一10MHz而采用一点接地时,其地线长度应不超过波长的1/20。

(2)就近多点接地 PCB上有大量公共地线分布在板的边缘,且呈现半封闭回路(防磁场干扰),各级电路采取就近接地,以防地线太长。适

用于信号的工作频率大于 10MHz 的高频电路。

(3)大面积接地 在高频电路中将PCB上所有不用面积均布设为地线,以减少地线中的感抗,从而削弱在地线上产生的高频信号,并对电场干扰起到屏蔽作用。

(4)加粗接地线 若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏,其宽度至少应大于3mm。

(5)D/A(数/模)电路的地线分开 两种电路的地线各自独立,然后分别与电源端地线相连,以抑制它们相互干扰。

3)电磁干扰及抑制

电磁干扰是由电磁效应而造成的干扰,由于 PCB 上的元器件及布线越来越密集,如果设计不当就会产生电磁干扰。针对由电源布线、信号布线产生的电磁干扰,可采取不同的措施。

(1)电源布线引起的电磁干扰 电源布线可采用以下预防措施: 布线要宽。 加去耦电容。这种电容起到旁路滤波的作用。要在电源的输入端并联较大的和较小的滤波电容。 地线环绕。地线要靠近供电电源母线和信号线,因电流沿路径传输会产生回路电感,地线靠近,回路面积减小,电感量减小,回路阻抗减小,从而减小电磁干扰耦合。 (2)信号布线引起的电磁干扰 信号布线可采用以下预防措施: 不同功能的单元电路(如数字电路与模拟电路,高频与低频)分开设置,布线图形应易于信号流通且使信号流向尽可能保持一致。 合理使用屏蔽和

滤波技术,注意高低压之间的隔离。 尽量不选用比实际需要的速度更快的元件,在元件的位置安排上,易受电磁干扰的元器件不能相距太近,应大于信号波长的四分之一,输入器件与输出器件尽量远离。 做到安全接地。


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