sự tiến bộ của công nghệ điện tử thường liên quan đến việc thu nhỏ các mạch điện. Tuy nhiên, khi mạch điện trở nên dày và nhỏ hơn, một số thuộc tính hoặc đặc tính có thể xuất hiện ở những nơi bạn không cần. một trong những đặc tính này là khả năng cảm biến ký sinh. Khi thiết kế một bố trí PCB, việc giảm đi hiệu ứng này là rất quan trọng để cải thiện hiệu năng và tính toàn vẹn tín hiệu của bảng mạch. bên dưới, chúng tôi giới thiệu về khả năng ký sinh và giải thích chiến lược để giảm khả năng ký sinh. Nhìn kìa!
nội dung
cái gì là kí sinh trùng trong bảng mạch
loại kí sinh đó
sự khác biệt giữa chất điện phân tán và kí sinh trùng
hiệu ứng ký sinh trùng là gì?
làm thế nào các chất điện tử có thể ảnh hưởng đến các mạch điện tử
làm thế nào để giảm lượng kí sinh trùng
làm thế nào để tính toán điện tích ký sinh
cách sử dụng tdr để đo lường khả năng sinh học
gói hàng
cái gì là kí sinh trùng trong bảng mạch
Năng điện ký sinh là một hiệu ứng không cần thiết và không thể tránh được khiến các linh kiện điện tử hành động như các dung điện do chúng ở gần nhau.
các linh kiện điện tử trên pcb
các thiết bị điện được lưu trữ trong mạch điện. Khi hai dẫn điện hoạt động ở các điện áp khác nhau ở gần nhau, trường điện giữa chúng sẽ làm cho điện tích được lưu trữ giữa chúng. hiệu ứng lưu trữ điện này được gọi là dung tích ký sinh.
loại kí sinh đó
có ba loại ký sinh vật.
sức đề kháng kí sinh
Một điện khức sinh học có thể tồn tại như một bộ phận rời rẽ giữa các cấu phần điện hoặc dọc theo một đường dẫn.
cảm biến kí sinh
bảng mạch điện có thể có cảm biến ký sinh. nó thể hiện các đặc tính tương tự như cảm biến thực tế, có thể lưu trữ và tiêu thụ điện.
Đường PCB
kí sinh trùng
Như đã nói, điều này xảy ra khi hai cấu phần dẫn điện liền kề có hoặc ở mức số điện khác nhau.
sự khác biệt giữa chất điện phân tán và kí sinh trùng
một số người sử dụng thay thế ký sinh trùng và hỗn hợp, nhưng hai ý nghĩa khác nhau. chất điện phân tán giải thích sự giới thiệu của chất điện thừa, trong khi chất điện ký sinh cho thấy việc sạc điện ảnh hưởng đến mạch điện như thế nào.
hai dấu nối tiếp trong một bộ điều khiển trong một bộ điện tử có thể tạo ra một điều khiển rất nhiễu và một điều khiển ký sinh. tuy nhiên, ảnh hưởng của môi trường xung quanh cũng có thể gây ra sự phân tán.
hiệu ứng ký sinh trùng là gì?
một điện chất ký sinh sẽ xuất hiện giữa các dẫn, các bộ điều khiển, các bộ phận lớn và các gói linh kiện như smd. Hai điều khiển hoặc cấu phần có thể là hai đường điện, chân cấu phần, đĩa hàn và đường điểm, đĩa hàn và chân, hoặc bất kỳ cấu phần điện tử nào khác trên một PCB.
sự khác biệt điện lực dẫn đến dòng điện chảy qua các tấm tụ điện. tuy nhiên, khi lượng điện tích lưu trữ tăng lên, tiềm năng giảm đi, do đó làm chậm dòng điện. Do vậy, điện chất ký có thể hạn chế dòng điện dọc theo đường dẫn tín hiệu mong muốn, ảnh hưởng tiêu cực đến tính toàn vẹn của tín hiệu.
cách lưu trữ điện năng
làm thế nào các chất điện tử có thể ảnh hưởng đến các mạch điện tử
khả năng cảm biến không có ảnh hưởng gì đến mạch điện thấp. tuy nhiên, trong mạch điện cao tần, đây là một vấn đề đáng quan tâm, vì hành vi của bộ phận điện có thể thay đổi khi tần số tăng lên. và cuối cùng, nó sẽ làm cho mạch điện cao tần bị ngắt mạch.
trong thiết kế của bộ khuếch đại, khả năng ký sinh giữa đầu vào và đầu ra sẽ tạo ra phản hồi không mong muốn. Khi làm việc ở tần số cao, các dẫn tín hiệu luôn mở sẽ được khởi động, dẫn đến những dao động không mong muốn. các dao động ký sinh trong mạch khuếch đại là một phản hồi bất ngờ giữa đầu vào và đầu ra của một linh kiện điện tử.
một mạch khuếch đại âm thanh đơn giản
hiện tượng này cũng gây phiền nhiễu giữa hai thành phần kế bên. Nếu một trong những đường điện đó truyền một tín hiệu cao tần, nó có thể gây nhiễu hoặc nhiễu âm EMI trên đường kia.
bên cạnh việc gây nhiễu, khả năng sinh học cũng có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của tín hiệu. Ví dụ, nếu nó chồng nhau giữa một điều khiển và nối, linh kiện có thể bị ngắt mạch ở tần số cao, làm thay đổi tín hiệu của một điều khiển.
làm thế nào để giảm lượng kí sinh trùng
không thể loại bỏ khả năng kích thích ký sinh. tuy nhiên, bạn có thể giảm thiểu việc này bằng cách sử dụng các chiến lược sau đây trong quá trình thiết kế và bố trí của một thiết kế pcb.
tránh các đường dẫn song song
Một đường cắt song tạo ra một khoảng cách rất dài giữa hai loại kim loại, tạo ra một dung tích kí sinh tối đa. tránh chiến lược thiết kế này khi bạn làm việc với bố trí.
các đường dây song song với các đường dẫn pcb
sử dụng đất một cách thích hợp
Một mức đất nằm trong có một số lợi ích, như cải thiện việc làm mát trong khi giảm thiểu các induction EMI và nhiễu. tuy nhiên, nó sẽ làm tăng khả năng kích thích ký sinh. Do đó, bạn nên cân nhắc các ưu và khuyết điểm trong khi sử dụng nó một cách thích hợp.
Rên rỉ
Lớp nguồn điện là điện tiếp điện xoay chiều và hoạt động tương tự như điểm đất. vì vậy, việc loại bỏ hoặc sử dụng chúng một cách thích hợp là rất quan trọng để giảm thiểu khả năng ký sinh. và di chuyển chúng ra khỏi các đường dẫn được gọi là hào.
giảm số lượng các lỗ
Các lỗ trống rất hữu ích cho việc kết nối các mức trong một PCB nhỏ gọn. tuy nhiên, việc sử dụng quá mức có thể làm tăng cường khả năng ký sinh. hãy sử dụng chúng một cách cẩn thận, tránh sử dụng chúng khi bạn đi trên đường cao tốc. Ngoài ra, hãy xem xét việc giảm các hình khuyên xung quanh các lỗ trên các lớp không kết nối để giảm thiểu số lớp.
những lỗ hổng trên bảng mạch
Tăng khoảng cách giữa các đường dẫn kề nhau
lượng điện giảm theo khoảng cách. Vì vậy, bạn nên sử dụng quy tắc 2W hoặc 3W để tạo khoảng cách rộng hơn giữa các đường đi. các khe hở rộng cũng làm giảm sự kết nối chéo.
sử dụng một vòng bảo vệ hoặc một lá chắn Faraday
một vòng bảo vệ hoặc lá chắn faraday làm việc như một tấm chắn. đặt nó giữa hai đường dẫn sẽ làm giảm đáng kể khả năng sinh học.
Đốt lửa cảm ứng
nhiều đường dữ liệu để chuyển tải một số lượng dữ liệu lớn mỗi giây, điều khiển và điều khiển có thể dẫn đến sự kháng chấp không phù hợp. Bất kỳ sự không khớp nào do bất cứ ký sinh trùng nào gây ra sẽ tạo ra sự phản xạ trên đường dây, làm tăng tốc độ lỗi bit và thời gian rung. vì vậy, hãy chắc chắn rằng việc truyền dẫn dữ liệu cao cần phải phù hợp.
một bộ điều khiển được sử dụng để khởi động với một bộ điều khiển sóng vô tuyến tính trên biểu đồ tròn smith
Dùng độ dày đúng
trong khi các lớp mỏng làm giảm kích thích寄生虫 và diện tích của các mạch, chúng làm tăng khả năng kí sinh. xem xét các yếu tố này để xác định độ dày tối ưu. thử sử dụng một công cụ mô phỏng với nhiều bậc để hoàn thành công việc này.
Hãy cẩn thận khi tách các bộ phận
Sự tách rời cẩn thận của các thành phần và các vòng bảo vệ, các dây cáp, mặt đất và các lớp điện là rất quan trọng để giảm khả năng gây nhiễu sinh học. ngoài ra, màn chắn giữa đầu vào và đầu ra được thực hiện, và kết thúc đúng đường truyền.
sử dụng vật liệu tiếp xúc thấp
một vật liệu dung lượng cao có thể làm tăng khả năng điện. mặt khác, một vật liệu với một dung lượng tiếp xúc thấp hơn làm giảm đi dung lượng rất nhiều. tuy nhiên, hiện tượng này giả định rằng tất cả các biến khác vẫn không thay đổi.
các vật liệu điện hoặc các vật liệu cô lập. nó được đặt giữa hai đường dẫn, ví dụ, một đường dẫn trên một pcb.
Khóa tín hiệu lại
Nếu bạn thiết kế một bảng điện tử bốn mức, hãy đặt mức nguồn điện ở mức thấp nhất và sau đó nằm giữa mức nguồn điện và đất nước. bạn cũng có thể đặt một đường điểm nhạy cảm giữa hai mặt đất. thiết kế này ngăn chặn nhiễu điện tử của một tín hiệu ở một cấp để tạo ra nhiễu âm trong các đường truyền kề nhau.
làm thế nào để tính toán điện tích ký sinh
khả năng lưu trữ ký sinh là sự thay đổi về tiềm năng của đơn vị và là một đặc tính cố hữu của một chất dẫn. bạn có thể sử dụng công thức sau đây để tính toán tham số́.
C=q/v
Ở đâu
C = capacitance (farads)
q = charge (coulombs)
v = voltage
nếu tín hiệu điện không đổi theo thời gian, thì dv/ dt = 0. công thức này có nghĩa là không có tiềm năng thay đổi, i = 0. tuy nhiên, nếu có một điện tích trong vòng lặp, dv/ dt sẽ bằng một giá trị cố định. giá trị này có nghĩa là có sự thay đổi tiếng điện mà sẽ dẫn đến dòng điện. Vì vậy, tôi ≠ 0.
tính toán khả năng ký sinh
bạn có thể sử dụng các công thức sau đây để tính toán các điều kiện song song.
C = (kA/11.3d)pF
Ở đâu
C = capacitance
k = board material’s relative dielectric constant
A = plate area (cm2)
d = distance between plates (cm)
trên bề mặt của bảng mạch tivi lcd
cách sử dụng tdr để đo lường khả năng sinh học
Mặc dù bạn có thể sử dụng một máy đo độ phân giải cao để đo lường dung lượng ký sinh, nhưng một máy đo phản chiếu thời gian (TDR) chính xác hơn. Tại sao? tdr cho phép bạn đo lường các thiết bị và cấu trúc trên một mạch điện tử.
môi trường xung quanh có thể ảnh hưởng tới dung lượng, vì vậy tốt nhất là được đo trên các thiết bị khác nhau trong mạch điện.
Quan trọng nhất, TDRs cho phép đo lường riêng biệt các tính chất của thiết bị và đường truyền mà không cần phải loại bỏ bất kỳ thành phần nào khỏi mạch điện.
đo độ cảm (l), điện (c) và điện trở (r)
Hãy xem xét một bảng mạch với một đường đi hẹp tạo nên một dải ruy-băng trên mặt đất với một đường dây đồng xuyên qua một lỗ từ trên đến dưới. nếu những lỗ này tạo nên một dung lượng ký sinh, bạn có thể truyền sóng cầu thang trên đường, và sau đó quan sát các hình sóng phản chiếu ở giữa các lỗ.
Sau đó, bạn tính toán khả năng” thêm” do lỗ trống bằng cách tích hợp và định tỷ lệ hình sóng. tính toán này cho phép bạn có khả năng điện chính xác của mô hình.
gói hàng
tóm lại, luôn có một điện tích không phải là số không giữa hai dây dẫn. Tuy nhiên, bạn có thể tối ưu hóa bố trí của một PCB để giảm thiểu ảnh hưởng và tăng cường tính năng và tính toàn vẹn tín hiệu của mạch. chúng tôi hy vọng bài báo này sẽ có một cái nhìn sâu sắc. nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc ý kiến nào, hãy để lại lời nhắn và chúng tôi sẽ trả lời bạn sớm nhất có thể.