印製電路板的可靠性設計

admin @ 2014-03-26 , reply:0

概述
  目前電子器材用於各類電子設備和系統仍然以印製電路板為主要裝配方式。實踐證明,即使電路原理圖設計正確,印製電路板設計不當,也會對電子設備的可靠性產生不利影響。例如,如果印製板兩條細平行線靠得很近,則……
  目前電子器材用於各類電子設備和系統仍然以印製電路板為主要裝配方式。實踐證明,即使電路原理圖設計正確,印製電路板設計不當,也會對電子設備的可靠性產生不利影響。例如,如果印製板兩條細平行線靠得很近,則會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端形成反射雜訊。因此,在設計印製電路板的時候,應注意採用正確的方法。

一、地線設計

  在電子設備中,接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結合起來使用,可解決大部分干擾問題。電子設備中地線結構大致有系統地、機殼地(屏蔽地)、數字地(邏輯地)和模擬地等。在地線設計中應注意以下幾點:
      1.正確選擇單點接地與多點接地
      在低頻電路中,信號的工作頻率小於1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應採用一點接地。當信號工作頻率大於10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,應採用就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果採用一點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應採用多點接地法。
      2.將數字電路與模擬電路分開
      電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應使它們盡量分開,而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。
          3.盡量加粗接地線
      若接地線很細,接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設備的定時信號電平不穩,抗雜訊性能變壞。因此應將接地線盡量加粗,使它能通過三位於印製電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應大於3mm。
       4.將接地線構成閉環路
       設計只由數字電路組成的印製電路板的地線系統時,將接地線做成閉環路可以明顯的提高抗雜訊能力。其原因在於:印製電路板上有很多集成電路元件,尤其遇有耗電多的元件時,因受接地線粗細的限制,會在地結上產生較大的電位差,引起抗雜訊能力下降,若將接地結構成環路,則會縮小電位差值,提高電子設備的抗雜訊能力。


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