Conception anti-interférence des circuits imprimés (PCB) : de la théorie à la pratique, 3 conseils clés pour des signaux stables

1. Introduction: Pourquoi votre PCB souffre-t-il d'interférences?

Lors de la conception de circuits de contrôle industriels ou de circuits à haute fréquence, de nombreux ingénieurs sont confrontés à ce problème: le PCB fonctionne normalement en laboratoire, mais subit une perte de signal ou des erreurs de données sur place.Ceci est principalement dû à une "conception anti-interférences" inadéquateLes interférences proviennent de sources telles que les rayonnements électromagnétiques, une mauvaise mise à la terre et le bruit de puissance, mais les solutions suivent un schéma clair.Nous allons partager 3 conseils pratiques contre les interférences que vous pouvez appliquer directement.

2. 3 conseils pratiques contre les interférences

1. Conseil n°1: "Place de mise à la terre à un seul point" ou "Place de mise à la terre à plusieurs points"

    

   La mise à la terre est le fondement de l'anti-interférence, mais beaucoup de gens confondent les scénarios d'application de ces deux méthodes.l'utilisation d'un point unique de mise à la terre pour les circuits à haute fréquence (fréquence > 10 MHz) conduit à des câbles de mise à la terre trop longsL'utilisation de la mise à la terre multi-points pour les circuits à basse fréquence (fréquence <1 MHz) forme des boucles de mise à la terre, provoquant un couplage du bruit.

    

   Méthode de pratique: Utiliser la " mise à la terre en point unique " pour les circuits basse fréquence (par exemple, les capteurs analogiques), où tous les fils de mise à la terre convergent vers un point de mise à la terre.Modules de radiofréquence, maintenir la longueur du fil de terre inférieure à 1/20 de la longueur d'onde (par exemple, < 6 mm pour les circuits RF 2,4 GHz) afin de réduire l'inductivité parasitaire.

2. Astuce 2: Double suppression du bruit de puissance avec "boîtes de protection" + "condensateurs de filtre"

    

   Le bruit d'alimentation est une source importante d'interférences, en particulier lors de la commutation des alimentations, qui génèrent un bruit de haute fréquence important qui se propage aux puces centrales via les lignes électriques.Beaucoup de gens ajoutent seulement un condensateur de filtre à l'entrée de puissance, en ignorant l'importance de l'écran.

    

   Méthode de pratique: Ajoutez une boîte de blindage métallique autour des modules d'alimentation (par exemple, les puces CC-CC) et fixez la boîte à terre.un condensateur céramique de 100 nF (filtre le bruit à haute fréquence) et un condensateur électrolytique de 10 μF (filtre le bruit à basse fréquence). Gardez les condensateurs à moins de 5 mm de la broche de la puce pour raccourcir la boucle de courant.

3. Conseil n°3: Conception de "routage différentiel" pour résister aux interférences extérieures

    

   Pour les signaux différentiels comme RS485 et CAN, un routage inapproprié les rend vulnérables aux interférences électromagnétiques externes, provoquant des pannes de communication.longueur incohérente ou espacement inégal des paires de différentiels brise la symétrie du signal, réduisant la capacité anti-interférence.

    

   Méthode de pratique: contrôler la différence de longueur des paires de différentiels à moins de 5% (par exemple, < 5 mm pour une longueur totale de 100 mm); maintenir une distance égale (par exemple, 2 mm) pendant le routage,éviter les croisements ou la proximité d'autres lignes de signalisation. Parallèlement à une résistance correspondante de 100Ω aux deux extrémités de la paire différentielle pour réduire la réflexion du signal.

3. Conclusion: Le noyau de la conception anti-interférences"Réduire les interférences à la source"

L'anti-interférence n'est pas une "post-fix"; elle doit être envisagée dès la phase de conception.choisir des puces dotées de fortes capacités anti-interférences lors de la sélection des composants et garder les mises en page à l'écart des sources d'interférences (eIl est recommandé de tester la forme d'onde des signaux clés avec un oscilloscope après chaque conception pour accumuler progressivement l'expérience..