PCB에 대한 간섭 방지 및 접지 전략에 대한 분석

오늘날 모든 종류의 전자 제품은 사람들의 삶의 구석구석에 침투하여 전자 장치의 핵심인 PCB의 급속한 발전으로 이어졌습니다. 전자 장치가 정상적으로, 안전하고 안정적으로 작동할 수 있는지 여부는 PCB 설계에 크게 좌우됩니다. PCB 설계 과정에서 가장 중요한 연결 고리는 전자 제품에 대한 접지 및 간섭 방지 측면의 설계입니다. 지금까지 특정 PCB의 설계자는 접지 및 간섭 방지에 대해 자신의 의견을 갖고 있으며 접지 및 간섭 방지에 관한 방법과 기술은 모두 수시로 발전하고 있으며 이는 전자 장치에 지속적으로 안정적인 보안 작동에 상당한 보험을 제공할 것입니다. 이 기사에서는 PCB의 간섭 방지 및 접지 전략에 대해 설명합니다.

디지털 신호 및 아날로그 신호 접지

PCB 설계 과정에서 우리는 디지털 신호 영역과 아날로그 신호 영역을 엄격하게 구분하지 못합니다. 또 다른 예를 들자면, 서킷에서는 공개 섹션으로서 어느 섹션 전원이 속하는지 판단하기 어렵습니다. 간섭 방지의 일반적인 방법은 디지털 회로를 아날로그 회로와 구별하는 것이며 서로 다른 영역에 그려야 합니다. 그런데 위에서 언급한 전원 부분처럼 엄밀히 구분할 수 없는 부분은 어떻게 디자인해야 할까요? 아날로그 신호와 디지털 신호를 구별하는 핵심은 해당 칩의 특성, 즉 칩이 아날로그인지 디지털인지 여부에 있습니다. 전원부는 아날로그부에 속하면 아날로그 회로에 전원을 공급하고 디지털 칩에 전원을 공급할 때는 디지털부에 속한다. 그러나 두 구간이 동시에 같은 전원을 인가하는 경우에는 브리지 방식을 적용하여 다른 부분에서 전원을 공급합니다. 위에서 언급한 이 간섭 방지 시스템은 현재 비교적 일반적인 방법입니다. 실제로 이 방법은 일부 작은 시스템이나 PCB에서만 작동합니다. 그럼에도 불구하고 대형 회로 시스템에서 일반적으로 이 방법을 적용하면 많은 잠재적인 문제가 발생합니다. 특히 이러한 문제가 너무 돌출되어 EMI 문제가 분배 간격을 우회하는 라우팅에서 유발되는 복잡한 시스템에서 특히 그렇습니다. 예를 들어, 일반적인 A/D 변환기를 적용할 때 PCB Fab Houses에서는 A/D 변환기의 AGND 및 DGND를 가장 짧은 리드를 통해 낮은 임피던스로 접지에 연결하도록 제안합니다. 따라서 위의 방법을 적용하면 두 개의 접지가 A/D 컨버터 아래의 IC와 동일한 너비의 연결 브리지를 통해 연결됩니다.

그러나 A/D 변환기가 많은 시스템의 경우 위에서 언급한 방법으로 각각을 처리하면 다점 연결이 생성됩니다. 디지털 접지와 아날로그 접지 사이의 절연에는 의미가 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해서는 제조사의 요구사항을 충족하고 EMI 문제를 최대한 줄일 수 있는 디지털 접지와 아날로그 접지로 구분하여 접지를 적용해야 합니다.

고주파 신호 간섭 방지 분석

고주파 신호로 PCB를 설계하는 과정에서 금속이나 납은 저항, 인덕터 및 커패시터로 구성된 구성 요소로 간주 될 수 있습니다. PCB에 길이가 25mm인 인쇄 리드는 15nH ~ 20Nh의 인덕턴스를 생성할 수 있습니다. 따라서 각 회로 시스템이 임피던스가 가장 낮은 인접 접지선으로 평가되도록 다점 접지 전략을 적용해야 합니다. 또한 접지선 사이의 접지 임피던스와 인덕턴스를 최대한 줄여야 하며, 분산된 정전 용량으로 인한 회로 간의 상호 결합도 줄여야 합니다. 다점 접지의 가장 간단한 방법은 완전한 구리 코팅에 있습니다. 구성 요소의 접지 지점은 코팅 구리에 연결되며 대부분의 PCB를 덮는 접지면은 매우 낮은 임피던스의 기준면을 제공합니다. 그러면 각 부품과 단위 회로 사이에 불필요한 고주파 결합을 피할 수 있습니다.

디지털 접지와 아날로그 접지는 고주파 PCB에서 독립적으로 처리되어야 합니다. 고주파 디지털 신호 라인의 접지 레벨은 일반적으로 서로 다르며 전압 편차가 종종 발생합니다. 또한 고주파 디지털 신호 접지선은 고주파 신호의 매우 풍부한 고조파 성분을 항상 보유합니다. 디지털 신호 접지선이 아날로그 신호 접지선과 직접 연결되면 고주파 신호의 고조파가 접지선 결합 방식으로 아날로그 신호와 간섭합니다. 일반적으로 고주파수 디지털 신호 접지선은 아날로그 신호 접지선과 적절한 위치에 단일점 연결하는 방식 또는 고주파수 초킹 자기 비드 연결 방식으로 분리되어야 합니다.

고주파 신호 간섭 방지 분석

PCB 설계에서 부품 레이아웃과 리드의 두께는 간섭과 크게 관련되어 있으므로 전문 기술과 설계자의 완전한 인식 능력이 필요합니다. PCB 설계의 간섭 방지는 전자 제품의 응용 성능과 관련이 있습니다. 이 기사에서 소개한 규칙 목록은 PCB 설계자에게 확실히 유용한 설계자의 실제 설계 경험을 요약한 것입니다.

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