Metode untuk Memperkuat Kemampuan Anti-Interferensi dalam Desain PCB

Perkembangan teknologi elektronik yang cepat berkontribusi pada kepadatan tinggi komponen elektronik, yang mendorong kemampuan anti-interferensi untuk desainer PCB. Dalam proses desain PCB, desainer harus sesuai dengan prinsip umum desain PCB dan persyaratan anti-interferensi. Kemampuan anti-interferensi dalam desain PCB memiliki hubungan langsung dengan validitas dan stabilitas produk elektronik, bahkan dianggap sebagai titik kunci desain. Ketika persyaratan anti-interferensi dipertimbangkan sepenuhnya dalam prosedur desain, waktu juga akan dihemat karena tindakan perbaikan anti-interferensi tidak perlu dilakukan setelahnya.

Sumber Generasi Interferensi di PCB

Sumber timbulnya interferensi pada PCB berasal dari elemen-elemen berikut:
a. Sumber interferensi mengacu pada komponen, perangkat atau sinyal yang menghasilkan interferensi seperti relai, penyearah yang dikendalikan silikon, mesin listrik, dan jam frekuensi tinggi.
b. Komponen sensitif mengacu pada objek yang mudah rentan seperti konverter A/D (D/A), mikrokomputer chip tunggal (SCM), IC digital, dll.
c. Jalur transmisi mengacu pada jalur atau media yang dilalui interferensi dari sumbernya ke komponen sensitif. Menurut jalur transmisi interferensi, interferensi dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori:interferensi konduksi dan interferensi radiasi. Yang pertama mengacu pada interferensi yang ditransmisikan melalui timah ke komponen sensitif. Berbeda dari pita frekuensi sinyal yang berguna, transmisi kebisingan interferensi frekuensi tinggi dapat dikurangi dengan menambahkan filter pada lead dan terkadang menambahkan opto-coupler terisolasi juga dapat bekerja. Interferensi radiasi mengacu pada interferensi yang ditransmisikan ke komponen sensitif melalui ruang. Solusi umumnya adalah memperbesar jarak antara sumber interferensi dan komponen sensitif atau mengisolasinya melalui kabel arde.

Prinsip Anti-Interferensi dalam Desain PCB

Prinsip umum anti-interferensi harus mencakup menghambat sumber interferensi, memotong jalur transmisi interferensi, dan meningkatkan kapasitas anti-interferensi komponen sensitif. Ukuran spesifik dari setiap prinsip akan ditampilkan dalam konten berikut:

• Untuk menghambat sumber interferensi

sebuah. Untuk relai, dua langkah dapat diambil untuk menghambat sumber interferensi. Sumber interferensi mengacu pada komponen, perangkat, atau sinyal yang menghasilkan interferensi seperti relai, penyearah yang dikontrol silikon, mesin listrik, dan jam frekuensi tinggi.
1). Dioda flyback dapat ditambahkan ke koil relai untuk menghilangkan interferensi yang dihasilkan dari gaya gerak listrik balik dengan koil mati.
2). Sirkuit peredam percikan dapat dihubungkan ke pin relai paralel untuk mengurangi gangguan percikan.

b. Untuk mesin listrik, rangkaian filter dapat ditambahkan ke dalamnya. Perhatikan bahwa kabel kapasitor dan induktor harus sesingkat mungkin.

c. Untuk penyearah yang dikontrol silikon, sirkuit interferensi RC dapat dihubungkan ke pin penyearah yang dikontrol silikon untuk mengurangi kebisingan yang dihasilkan oleh penyearah yang dikontrol silikon.

d. Kapasitor frekuensi tinggi dalam kisaran 0,01ΜF hingga 0,1ΜF harus dihubungkan ke setiap IC di papan untuk mengurangi interferensi yang dihasilkan oleh IC ke daya. Perhatikan bahwa dalam hal perutean kapasitor frekuensi tinggi, kabel harus dekat dengan daya dan pendek serta tebal. Jika tidak, resistansi seri ekivalen akan ditingkatkan dengan pengaruh efek filter.

• Untuk memotong jalur transmisi interferensi

Secara khusus, tindakan biasa untuk memotong jalur transmisi interferensi meliputi:
a. Pengaruh kekuasaan terhadap SCM harus dipertimbangkan sepenuhnya. Banyak SCM yang cukup sensitif terhadap derau daya dan rangkaian filter atau pengatur tegangan harus ditambahkan ke daya SCM untuk mengurangi interferensi dari derau daya ke SCM.
b. Jika port I/O di SCM digunakan untuk mengontrol komponen noise, isolasi (gelombang filter bentuk-Π) harus ditambahkan antara port I/O dan sumber noise.
c. Perutean osilator kristal harus diperhatikan. Osilator kristal harus dekat dengan pin SCM dengan kabel arde yang mengisolasi zona jam. Cangkang osilator kristal dihubungkan ke ground dan distabilkan.
d. Papan harus memiliki partisi yang masuk akal berdasarkan sinyal kuat atau lemah, sinyal digital atau analog. Sumber gangguan seperti mesin listrik atau relai harus diisolasi dari komponen sensitif seperti SCM.
e. Kabel arde harus digunakan untuk mengisolasi zona digital dari zona analog, arde digital dari arde analog yang akan dihubungkan ke arde daya di salah satu ujungnya. Prinsip ini juga cocok untuk routing chip A/D dan D/A.
f. Kabel ground dari SCM dan komponen berdaya tinggi harus dihubungkan ke ground secara independen untuk mengurangi interferensi timbal balik. Selain itu, komponen berdaya tinggi harus ditempatkan di tepi papan.
g. Komponen anti-interferensi seperti Ferrite bead, Ferrite tube, power filter dan shielding case digunakan di beberapa tempat penting di papan seperti port SCM I/O, kabel listrik dan jalur penghubung PCB sehingga secara drastis meningkatkan kapasitas anti-interferensi sirkuit.

• Untuk meningkatkan kapasitas anti-interferensi komponen sensitif

Ini mengacu pada langkah-langkah bahwa pengambilan kebisingan interferensi harus dikurangi dari komponen sensitif dan pemulihan cepat dari kondisi abnormal. Langkah-langkah biasa untuk meningkatkan kapasitas anti-interferensi komponen sensitif meliputi:
a. Area loop sirkuit harus diperbesar saat perutean untuk mengurangi kebisingan yang diinduksi.
b. Saat merutekan, kabel listrik dan kabel arde harus setebal mungkin, yang mampu mengurangi penurunan tekanan dan kebisingan decoupling.
c. Port I/O idle pada SCM harus terhubung ke ground atau power, dan begitu juga port idle IC lainnya tanpa mengubah logika sistem.
d. Power monitor dan rangkaian watchdog harus digunakan pada SCM sehingga kapasitas anti-interferensi seluruh rangkaian dapat ditingkatkan secara drastis.
e. Komponen IC harus langsung dilas pada papan, bukan pada soket IC.
f. Karena kecepatan saat ini dapat memenuhi persyaratan, osilator kristal SCM harus dikurangi dan sirkuit digital berkecepatan rendah harus diambil.

Butuh info lebih lanjut tentang mendapatkan desain dan fabrikasi PCB Anti-Interferensi? Teknisi kami hanya berjarak satu email.

Sumber Daya Bermanfaat
• Analisis tentang Strategi Anti-Interferensi dan Pembumian untuk PCB
• Cara Mengatasi Interferensi dalam Desain PCB
• Dapatkan Penawaran Instan untuk Proyek Pembuatan PCB Kustom Anda