
42、在使用protel 99se軟件設計PCB時,處理器的是89C51,晶振12MHZ 系統中還有一個40KHZ的超聲波信號和800hz的音頻信號,此時如何設計PCB才能提供高抗干擾能力?對于89C51等單片機而言,多大的信號的時候能夠影響89C51的正常工作?除了拉大兩者之間的距離之外,還有沒有其它的技巧來提高系統抗干擾的能力?
答: PCB設計提供高抗干擾能力,當然需要盡量降低干擾源信號的信號變化沿速率,具體多高頻率的信號,要看干擾信號是那種電平,PCB布線多長。除了拉開間距外,通過匹配或拓撲解決干擾信號的反射,過沖等問題,也可以有效降低信號干擾。
43、請問在PCB 布線中電源的分布和布線是否也需要象接地一樣注意。若不注意會帶來什么樣的問題?會增加干擾么?
答:電源若作為平面層處理,其方式應該類似于地層的處理,當然,為了降低電源的共模輻射,建議內縮20倍的電源層距地層的高度。如果布線,建議走樹狀結構,注意避免電源環路問題。電源閉環會引起較大的共模輻射。
44、我做了個TFT LCD的顯示屏,別人在做EMC測試時,干擾信號通過空間傳導過來,導致屏幕顯示的圖象會晃動,幅度挺大的。誰能指點下,要怎么處理!是在幾股信號線上加 干擾脈沖群,具體是叫什么名字我也不太清楚,干擾信號通過信號線輻射出來的。
答:如果是單獨的LCD,EMC測試中的脈沖群試驗幾乎是過不去的,特別是用耦合鉗的時候,會夠你受的了。如果是儀器中用到了LCD,就不難解決了,例如信號線的退耦處理,導電膏適當減小LCD入口的阻抗,屏表面加屏蔽導電絲網等。
45、前段時間EMC測試,GSM固定無線電話在100MHz-300MHz之間有輻射雜散現象。之后,公司寄給我兩部噴有靜電漆的屏蔽外殼話機,實驗室不準換整部話機,我就把噴有鐵磁性材料的靜電漆的外殼換到了要修改測試的話機上。測試結果顯示以前的雜散現象沒有了,但是主頻出現了問題,話機工作的主頻是902MHz,但在905-910MHz之間又出現了幾個頻率,基本情況就是這樣。修改過程中,我只換了外殼,電路板和其他硬件都沒有做任何修改。
答:話機種類可以理解為:無線手機、無繩電話等等。需要明確一下:話機的類型、主機工作頻率范圍以及機殼靜電噴涂材料的類型:如鐵磁類或非鐵磁類導電材料以及導電率等。
46、使用Protel Dxp實心敷銅時選pour over all same net objects有什么副作用?會不會引起干擾信號在整塊板上亂竄,從而影響性能?我做的是一塊低頻的數據采集卡,這個問題可能不需要擔心,但還是想搞清楚。
答1:對于模、數混合的PCB板,模、數、地建議分開,最后再同點接地,如用“瓷珠”或0歐電阻連接。高速的數據線最好有兩根地線平行走,可以減少干擾。
答2:pour over all same net objects對信號的性能沒有什么影響,只是對一些焊盤的焊接有影響,散熱比較快。這樣做對EMI應該是有好處的。增加焊盤與銅的接觸面積。
答3:實心敷銅時選pour over all same net objects不會有副作用。應該選擇為鋪花焊盤而不是實心焊盤,因為實心焊盤散熱快,可能導致回流焊時發生立碑的情況。
47、請問什么是磁珠,有什么用途?磁珠連接、電感連接或者0歐姆電阻連接又是什么?
答:磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。
磁珠是用來吸收超高頻信號,象一些RF電路,PLL,振蕩電路,含超高頻存儲器電路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是一種蓄能元件,用在LC振蕩電路,中低頻的濾波電路等,其應用頻率范圍很少超過錯50MHZ。
磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結構(電路)中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信號,而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射(EMI)。要消除這些不需要的信號能量,使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器),該器件允許直流信號通過,而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上,然而,低頻信號也會受到片式磁珠的影響。
要正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點:
1、不需要的信號的頻率范圍為多少;
2、噪聲源是誰;
3、需要多大的噪聲衰減;
4、環境條件是什么(溫度,直流電壓,結構強度);
5、電路和負載阻抗是多少;
6、是否有空間在PCB板上放置磁珠;
前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要,即電阻,感抗和總阻抗。總阻抗通過ZR22πfL()2+:=fL來描述。通過這一曲線,選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內具有最大阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠型號。 片式磁珠在過大的直流電壓下,阻抗特性會受到影響,另外,如果工作溫升過高,或者外部磁場過大,磁珠的阻抗都會受到不利的影響。 使用片式磁珠和片式電感的原因: 是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時,使用片式磁珠是最佳的選擇。
48、剛才是做硬件設計的工作。請教各位怎么樣確定消除導線間串擾得電容容值。
答:在PCB布線時應該注意不要有太長的平行走線,尤其是高速或高擺幅信號。如果無法避免,其間保持足夠的距離或者添加地線隔離。受體積限制和抗干擾要求高的部位可用金屬屏蔽合隔離。
49、在實際做產品的時候發現了一個很頭疼的問題。將開發的樣機放在某個干擾很厲害的車上的時候,為了解決續流的問題,講一個小電瓶并接在汽車的電源上(加了一個二極管防止小電瓶的電壓被拉跨。)但是發現一旦與汽車的打鐵地線一連接,終端就會被干擾。有好的建議嗎?
答:這是很明顯的EMC問題,車上電火花干擾,導致你的終端設備被干擾,這個干擾可能是輻射,也可能是傳導到你的終端。
這個問題很多種原因:
1、接地問題,你的終端主板上地線的走線問題,布銅的情況
2、外殼的屏蔽問題,做好是金屬外殼,將不是金屬部分外殼用錫箔封上,可以一試
3、線路板的布局,電源部分和CPU部分盡量分開,電源部分走線要盡量粗,盡量短,布線規則很重要
4、線路板的層數比較重要,一般汽車上電子產品主板最好是至少4層板,兩層板抗干擾可能較差
5、加磁環,你可以考慮在做試驗時在電源線上套上磁環
當然可能還有很多別的解決方法,具體情況可能不一樣,希望對你能夠有所幫助
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