PCB设计降噪技巧
关键的外卖
印刷电路板上有哪些潜在的噪声问题?
一些PCB布局提示可以帮助您在设计中减少噪音。
看看一些PCB设计CAD工具的功能，可以帮助。
你最不想要的就是一个会发出噪音的电路板
现在是清晨，我后院的邻居决定继续他昨天开始的建筑工程。我不确定他到底在做什么，但听起来像是用一个大功率工具在胶合板上用棘轮把什么东西压下来，时间是早上七点。即使门窗紧闭，我也能很容易地追踪到他的进展，而且我真的不喜欢这种噪音。
不请自来或计划外的噪音通常不是一种愉快的体验，特别是在印刷电路板上。不同之处在于，虽然电子产品的噪音问题不会像我的邻居那样把我们吵醒，但它会让PCB的性能崩溃。这里有一些关于PCB设计降噪的想法，可以帮助您在下一个设计项目中降低音量。
电路板上潜在的噪音问题
由于在PCB上运行的所有不同的电路，有很多机会产生不希望的噪声。让我们来看看可能发生的一些更常见的噪音问题。
接地反弹:随着高速数字电路的开关速度不断提高，信号返回到参考接地电平的时间越来越少。这可能导致信号“反弹导致比预期高的电流，并在输出信号中产生噪声。由于大量开关同时发生，来自地面反弹的噪声量可能会造成错误或双重开关。这种效应会导致电路的正常运行出现故障。
串扰:当PCB中有多个电路工作时，如果它们的迹线并排运行，则活性较高的电路会影响活性较低的电路。这两者之间的噪声无意电磁耦合被称为相声．在另一层上，如果痕迹在水平方向(并排)或垂直方向上彼此过于接近，就会发生这种情况。
电磁干扰:电磁干扰可能来自许多来源，其中一个主要问题是返回信号路径设计不良。理想情况下，PCB的信号层将被夹在电源和地平面之间，允许一个明确的返回路径在地平面上。如果飞机被孔洞或分裂的飞机挡住，那么返回的信号将四处游荡，试图找到返回的路，在返回过程中产生噪声干扰。
电源:为了有效地工作，板载电源需要布置为电流的最短路径。如果不注意零件的位置，电源就会产生呼叫信号那会增加板子的噪音。
这些是印刷电路板中最常见的噪声源。接下来，我们将探讨一些在布局中消除这种噪音的方法。
PCB设计中板载电源的正确布局有助于减少噪声
降低噪声的PCB设计:地点和路线的考虑
为了减少在电路板中产生噪音的可能性，你需要查看电路板设计的所有方面:
层堆叠:层的配置层分层盘旋飞行在电路板中起着很大的作用，在它的信号完整性以及减少其产生噪声的潜力。这些层应该在微带线、带状线这是一种将敏感的高速信号追踪层放置在两架飞机旁边或之间的安排。这些层的排列方式可以控制电路板产生的大量电磁干扰，以及保护电路免受来自外部源的电磁干扰。
组件放置:如何放置组件对板上的降噪也会起到巨大的作用。功率元件应紧密地放置在同一层上，以减少在通径和通孔中可能产生的电感。高速组件的放置应使其路径路由尽可能短。旁路电容需要数量充足，并尽可能靠近有源组件的每个电源引脚。这将有助于减少信号切换时的电流峰值，以控制地面反弹。
跟踪路由:一般来说，功率跟踪越短越肥越好。这保持他们的电感低，并有助于控制噪声。为信号跟踪您还需要使这些线尽可能短，除非测量线需要特定的轨迹长度。差动对需要将它们的迹线一起路由，并且对任何其他路由都有足够的间隙。阻抗控制的痕迹需要在阻抗计算器确定的特定宽度上布线。最后，确保当堆叠中有两个相邻的信号层时，路由在一个是水平的，在另一个是垂直的。这将减少两个层上的迹线之间横向耦合(串扰)的任何机会。
地面飞机:确保你设计的地面飞机有一个明确的返回路径用于敏感的高速信号，避免飞机分裂、槽或大量的孔。你还需要将每个接地脚分别连接到飞机上，而不是像雏菊一样将它们连接在一起，这将有助于返回路径。当使用板载电源时，最好使用与单板主接地面隔离的接地面。这些平面可以连在一个点上，但是电源接地隔离你将帮助屏蔽其余的板从电源噪音。
通过遵循这些建议，您将在减少您的印刷电路板设计中的噪声方面帮助自己很多。通过使用PCB设计工具的全部资源，您甚至可以进一步帮助自己。
测量线与调谐轨迹在正确的长度都有助于减少PCB噪声
你的设计工具如何发挥作用
你需要做的第一件事是确保你设置了所有的设计规则和约束条件可以在CAD工具中使用。通过为关键网络设置跟踪宽度、长度和间距规则以及管理跟踪路由拓扑，这些约束可以帮助您。你也可以受益于层堆叠生成器和阻抗计算器，以帮助你在开始布局之前正确配置你的板层。许多先进的CAD系统也有许多放置功能，将帮助您组织和对齐组件的位置。最后，有能力自动路由差分对以及测量轨迹在正确的长度是一个很大的帮助。
值得庆幸的是，已经有PCB设计工具可以处理这一级别的设计专业知识。一个这样的PCB设计系统我们在这里谈到的所有特性和功能都是来自Cadence的OrCAD。与OrCAD PCB设计者，你将有能力，你需要减少噪音在你的下一个PCB设计。
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