Análisis de estrategias antiinterferencias y de conexión a tierra para PCB

Hoy en día, todo tipo de productos electrónicos han penetrado en todos los rincones de la vida de las personas, lo que ha llevado al rápido desarrollo de las PCB, que son el núcleo de los dispositivos electrónicos. Que los dispositivos electrónicos sean capaces de funcionar con normalidad, seguridad y estabilidad depende en gran medida del diseño de la placa de circuito impreso. En el proceso de diseño de PCB, el eslabón más importante es el diseño en términos de conexión a tierra y antiinterferencias para productos electrónicos. Hasta ahora, los diseñadores de PCB específicos tienen sus propias opiniones sobre la conexión a tierra y la antiinterferencia, y tanto los métodos como las tecnologías relacionadas con la conexión a tierra y la antiinterferencia están progresando de vez en cuando, lo que proporcionará una garantía importante para la operación de seguridad constantemente estable de los dispositivos electrónicos. Este artículo analiza las estrategias de antiinterferencia y conexión a tierra para PCB.

Puesta a Tierra de Señales Digitales y Señales Analógicas

En el proceso de diseño de PCB, no logramos distinguir estrictamente las áreas de señal digital o las áreas de señal analógica. Otro ejemplo, en un circuito, como sección pública, es difícil juzgar a qué sección pertenece la potencia. El método común de antiinterferencia es distinguir los circuitos digitales de los circuitos analógicos y deben dibujarse en diferentes áreas. Pero, ¿cómo diseñar la sección que no se puede distinguir estrictamente, como la sección de potencia mencionada anteriormente? La esencialidad de distinguir las señales analógicas de las señales digitales radica en la propiedad del chip en cuestión, es decir, si el chip es analógico o digital. La sección de potencia suministra energía a los circuitos analógicos cuando pertenece a la sección analógica, mientras que pertenece a la sección digital cuando suministra energía al chip digital. Sin embargo, cuando ambas secciones aplican la misma potencia simultáneamente, el método de puente se aplicará para conducir la potencia de otra parte. Este sistema anti-interferencia mencionado anteriormente es un método relativamente común en este momento. En realidad, este método solo funciona en algunos sistemas pequeños o PCB. Sin embargo, en los sistemas de circuitos grandes, la aplicación de este método suele causar muchos problemas potenciales, especialmente en sistemas complicados donde estos problemas son tan sobresalientes que, por lo tanto, se generan problemas de EMI en el enrutamiento sin pasar por el espacio de distribución. Por ejemplo, cuando se aplica un convertidor A/D típico, PCB Fab Houses sugerirá que AGND y DGND en el convertidor A/D se conecten a tierra con baja impedancia a través del cable más corto. Por lo tanto, con el método mencionado anteriormente aplicado, se conectan dos tierras a través del puente de conexión que tiene un ancho equivalente con IC debajo del convertidor A/D.

Sin embargo, para sistemas con muchos convertidores A/D, si cada uno se procesara de acuerdo con el método mencionado anteriormente, se generarían conexiones multipunto. No tendría importancia para el aislamiento entre tierra digital y tierra analógica. Para resolver este problema, la conexión a tierra debe aplicarse con conexión a tierra dividida en conexión a tierra digital y conexión a tierra analógica, que es capaz de cumplir con los requisitos de los fabricantes y reducir los problemas de EMI tanto como sea posible.

Análisis de antiinterferencias de señales de alta frecuencia

En el proceso de diseño de PCB con señales de alta frecuencia, cualquier metal o plomo se puede considerar como un componente compuesto por una resistencia, un inductor y un condensador. Un cable impreso con una longitud de 25 mm en una PCB es capaz de generar una inductancia de 15 nH a 20 Nh. Por lo tanto, se debe aplicar una estrategia de puesta a tierra multipunto para que cada sistema de circuito se evalúe en la línea de puesta a tierra adyacente con la impedancia más baja. Además, la impedancia de tierra y la inductancia entre las líneas de tierra deben reducirse tanto como sea posible y también debe disminuirse el acoplamiento mutuo entre circuitos causado por la capacitancia distribuida. El método más simple de conexión a tierra multipunto se encuentra en el recubrimiento completo de cobre. Los puntos de puesta a tierra de los componentes están conectados al cobre revestido y el plano de tierra que cubre la mayor parte de la PCB proporciona un plano de referencia con una impedancia extremadamente baja. Entonces, se puede evitar el acoplamiento innecesario de alta frecuencia entre cada componente y el circuito de la unidad.

Se requiere que la tierra digital y la tierra analógica se procesen de forma independiente en PCB de alta frecuencia. Los niveles de tierra de las líneas de señales digitales de alta frecuencia suelen ser diferentes entre sí y, a menudo, se produce una desviación de voltaje entre ellos. Además, las líneas de tierra de señales digitales de alta frecuencia siempre tienen un componente armónico bastante rico de señales de alta frecuencia. Cuando las líneas de tierra de señal digital están conectadas directamente con las líneas de tierra de señal analógica, la onda armónica de las señales de alta frecuencia interferirá con las señales analógicas en la forma de acoplamiento de la línea de tierra. Por lo general, las líneas de tierra de señales digitales de alta frecuencia deben separarse de las líneas de tierra de señales analógicas, ya sea en el método de interconexión de un solo punto en la posición adecuada o en el método de interconexión de perlas magnéticas de bloqueo de alta frecuencia.

Análisis de antiinterferencias de señales de alta frecuencia

En el diseño de PCB, la disposición de los componentes y el grosor de los cables están muy relacionados con la interferencia, lo que requiere tecnología profesional y una capacidad de reconocimiento total por parte de los diseñadores. La antiinterferencia del diseño de PCB está relacionada con el rendimiento de la aplicación de productos electrónicos. La lista de reglas presentadas en este artículo es el resumen de la experiencia práctica de diseño de los diseñadores, que definitivamente es útil para los diseñadores de PCB.

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