Estratégias Abrangentes para Aterramento de PCB e Mitigação de EMI

Atualmente, todos os tipos de produtos eletrônicos penetraram em todos os cantos da vida das pessoas, levando ao rápido desenvolvimento de PCBs que são o núcleo de dispositivos eletrônicos. Se dispositivos eletrônicos são capazes de funcionar normalmente, segura e estavelmente, depende do design de PCB em grande medida. No processo de design de PCB, o elo mais importante é o design em termos de aterramento e anti-interferência para produtos eletrônicos. Até agora, designers para PCBs específicos mantêm suas próprias opiniões em relação a aterramento e anti-interferência e tanto métodos quanto tecnologias concernentes a aterramento e anti-interferência estão progredindo de tempos em tempos, o que fornecerá seguro significativo para operação de segurança constantemente estável de dispositivos eletrônicos. Este artigo discute as estratégias de anti-interferência e aterramento para PCBs.

Aterramento de Sinais Digitais e Analógicos

No processo de design de PCB, falhamos em distinguir estritamente áreas de sinais digitais ou áreas de sinais analógicos. Outro exemplo, em um circuito, como uma seção pública, é difícil julgar qual seção a energia pertence. O método comum de anti-interferência é distinguir circuitos digitais de circuitos analógicos e eles devem ser desenhados em áreas diferentes. Mas como projetar a seção que não pode ser estritamente distinguida, como a seção de energia mencionada acima? A essencialidade de distinguir sinais analógicos de digitais reside na propriedade do chip concernente, ou seja, se o chip é analógico ou digital. A seção de energia fornece energia para circuitos analógicos quando pertence à seção analógica, enquanto pertence à seção digital quando fornece energia para chip digital. Quando ambas as seções, no entanto, aplicam a mesma energia simultaneamente, o método de ponte será aplicado para conduzir energia de outra parte. Este sistema de anti-interferência mencionado acima é um método relativamente comum agora. Na realidade, este método só funciona em alguns sistemas pequenos ou PCBs. No entanto, em grandes sistemas de circuito, muitos problemas potenciais são geralmente causados com a aplicação deste método, especialmente em sistemas complicados onde estes problemas são tão proeminentes que questões de EMI são, portanto, levadas no espaçamento de distribuição de bypass de roteamento. Por exemplo, quando um conversor A/D típico está sendo aplicado, fabricantes de PCB sugerirão que AGND e DGND no conversor A/D sejam conectados ao terra com baixa impedância através do chumbo mais curto. Portanto, com o método mencionado acima aplicado, dois terras são conectados através da ponte de conexão que tem largura equivalente com CI sob conversor A/D.

No entanto, para sistemas com muitos conversores A/D, se cada um fosse processado de acordo com o método mencionado acima, conexões multi-ponto seriam geradas. Não teria significado para o isolamento entre terra digital e terra analógico. Para resolver este problema, terra de terra deve ser aplicada com terra de terra dividida em terra digital e terra analógico, o que é tanto capaz de atender ao requisito dos fabricantes quanto de reduzir questões de EMI o máximo possível.

Análise sobre Anti-Interferência de Sinais de Alta Frequência

No processo de design de PCBs com sinais de alta frequência, qualquer metal ou chumbo pode ser considerado como um componente consistindo de resistor, indutor e capacitor. Um chumbo impresso com comprimento de 25 mm em um PCB é capaz de gerar indutância de 15 nH a 20 nH. Portanto, a estratégia de aterramento multi-ponto deve ser aplicada para fazer cada sistema de circuito avaliado em linha de aterramento adjacente com a menor impedância. Além disso, a impedância de terra e indutância entre linhas de terra devem ser reduzidas o máximo possível e o acoplamento mútuo entre circuitos causado por capacitância distribuída deve ser diminuído também. O método mais simples de aterramento multi-ponto reside em revestimento de cobre completo. Pontos de aterramento de componentes são conectados ao cobre de revestimento e o plano de terra cobrindo a maior parte do PCB fornece um plano de referência com impedância extremamente baixa. Então, acoplamento de alta frequência desnecessário pode ser evitado entre cada componente e circuito unitário.

Terra digital e terra analógico são requeridos a serem processados independentemente em PCBs de alta frequência. Níveis de terra de linhas de sinal digital de alta frequência são geralmente diferentes um do outro e desvio de tensão frequentemente ocorre entre eles. Além disso, linhas de terra de sinal digital de alta frequência sempre mantêm componente harmônico bastante rico de sinais de alta frequência. Quando linhas de terra de sinal digital são diretamente conectadas com linhas de terra de sinal analógico, onda harmônica de sinais de alta frequência interferirá com sinais analógicos na forma de acoplamento de linha de terra. Comumente, linhas de terra de sinal digital de alta frequência devem ser separadas de linhas de terra de sinal analógico, seja no método de interconexão de ponto único na posição adequada, ou no método de interconexão de conta magnética de alta frequência.

Análise sobre Anti-Interferência de Sinais de Alta Frequência

No design de PCB, layout de componentes e espessura de chumbos estão grandemente relacionados com interferência, o que requer tecnologia profissional e capacidade plena de reconhecimento de designers. Anti-interferência de design de PCB está relacionada com desempenho de aplicação de produtos eletrônicos. A lista de regras introduzidas neste artigo é o resumo de experiência prática de design de designers, o que é definitivamente útil para designers de PCB.

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