Minimización de Emisiones Electromagnéticas en PCB con Estrategias de Diseño de Bajo Ruido

Generalmente es deseable tener emisiones reducidas con tus PCB. Reducir emisiones se reduce a tener el enfoque de diseño correcto. Algunos fabricantes pueden no darse cuenta de que no están atascados con el nivel de emisiones que sus PCB registran actualmente. Si buscas mejorar el rendimiento de PCB, siempre debes empezar con un enfoque adecuado al diseño. Puede ser posible reducir emisiones PCB con prácticas de diseño de bajo ruido.

Aquí hay algunas ideas para diseño PCB de bajo ruido, que puedes desear integrar en tus propios diseños de placa para reducir emisiones.

1. Usa un Diseño de Apilamiento de Pares Adyacentes

Una opción de layout de circuito de bajo ruido que puede ser útil se relaciona con cómo diseñas tu apilamiento. Un plan de diseño más deseable puede ser apilar las capas con pares de señal adyacentes a sus respectivos planos de imagen. Si apilas en una configuración que separa los pares de señal, causará que la corriente de retorno transicione entre dos planos de imagen pasando sobre otros planos de imagen. Esto crea un bucle más grande y por lo tanto mayores emisiones.

2. Reduce Divisiones

Si bien puedes necesitar crear fosos en tu diseño para aislar tus circuitos, enrutar señales sobre divisiones de plano de tierra o potencia resultará en un bucle de retorno más grande. Como con un apilamiento mal diseñado, puedes esperar que este bucle más grande resulte en mayores emisiones.

3. Red de Capacitores de Desacoplamiento

Tendrás que usar capacitores de desacoplamiento para reducir ruido de conmutación de corriente dinámica. Puedes tener mejor suerte controlando emisiones si usas una red de capacitores de desacoplamiento con un rango de frecuencias, en lugar del mismo capacitor de frecuencia en cada circuito.

4. Añade Resistores de Terminación en Serie

Si tienes problemas con reflexiones de señal y otros métodos no te dan los resultados que necesitas, considera añadir resistores de terminación en serie a la salida de los ADC.

5. Separa Planos de Tierra Digital y Analógico

Manteniendo tus planos de tierra digital y analógico separados, conectados solo en los ADC y DAC, deberías tener menos dispersión de corriente que si simplemente grapas dos planos de tierra juntos a través de la superficie de la placa.

6. Usa una Cerca de Guardia

Una cerca de guardia expuesta y conectada a tierra alrededor del borde de la placa que mantiene fuera trazas de señal y planos de potencia proporciona un camino de descarga para ESD y puede ayudar con emisiones.

7. Segrega I/O

Asegúrate de tener un área I/O segregada en tus PCB. Esta área puede minimizar ruido que se acopla entre señales en el PCB y señales fuera de la placa.

Si bien es improbable que puedas diseñar una placa de circuito virtualmente libre de ruido, el uso de todas estas técnicas puede reducir emisiones dramáticamente, hasta 20 dB o más. Por supuesto, las necesidades de tu diseño específico pueden prevenirte de implementar todas estas técnicas. Esto está bien. La razón por la que presentamos múltiples técnicas es para que si tus requisitos de diseño no permiten una o dos características de diseño de bajo ruido, tengas muchas otras opciones para elegir para mantener el ruido de tus PCB bajo y dentro de especificaciones EMC.

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