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PCB瞬态干扰的抑制措施

  
  为了避免瞬态干扰对PCB造成损伤,必须将这种瞬态干扰能量在非常短的时间内同电位均衡系统短接(引入大地),这一放电过程的放电电流最高可达到几千安。与此同时,需在设计PCB时加上瞬态抑制器件(或电路)在放电电流很大时也能将输出电压限定在尽可能低的数值上。
  2.1干扰抑制器件及其选择
  加干扰抑制器件是目前应用比较广泛、效果比较明显的一种瞬态干扰抑制措施,也是PCB抄板抗瞬态干扰加固研究的主要方面。在PCB的瞬态干扰抑制设计中,应根据各种器件的特性以及不同干扰的特点,选择适当的抗干扰能力强的抑制器件,例如:
  用齐纳二极管和压敏电阻等吸取浪涌电压;用隔离变压器等隔离电源噪声;用线路滤波器等滤除一定抄板频段的干扰信号;用电阻器、电容器、电感器等元件的组合把干扰电压或电流旁路、吸取、隔离、滤除、去耦等。值得注意的是,如果干扰抑制器件运用不当,不但不能有效地减少干扰,甚至会成为新的干扰源。因此,干扰抑制器件选择的正确与否非常重要。
  去耦电容是一种应用比较广泛,非常实用的干扰抑制器,它可以对电源线去耦和滤除电路上的高频干扰,对提高整机抄板系统的可靠性、整体性能指标都有十分明显的效果。
  (1)通常在PCB的电源进线端安装一个
  (1~10)mF的大电容,例如钽电解电容,它在低频段应用效果比较好,可以衰减电源线上的干扰信号和对其它小容量电容充电。
  (2)原则上每个集成电路芯片的电源进线端都应安装一个(0.01~0.1)mF,在高频段效果好的陶瓷电容。如果印制电路板空间小装不下时,可在每4~8个芯片的电源进线端安置1个(1~10)mF的低噪声钽电解电容。为IC安装的电容一定要靠近电源脚和地脚,以减小连接线的长度,这样既能减小电流流经的环路面积,又能减小电感。
  (3)在板上一处使用两个电容并联比单个电容的去耦效果好。由于两个电容并联时电感(或互感)约是单个电容的一半,这可将去耦能力提高约6dB。安装时使电容上流过的电流方向相反,以便电容产生的磁通相互抵消来减小互感的方法有效性较差(约改善2dB)。而多个电容间适当有点间距的安装方法,可得到更好的滤波或去耦效果。值得注意的是:两个电容宜采用相同容量电容,不同的电容会由于并联谐振,在两电容的谐振频率间出现反谐振点。
  (4)对于抗噪声能力弱,关断时电位变化大的器件和ROM、RAM存储器件,应在芯片的电源线(VCC)和地线(GND)间直接接入抄板去耦电容。

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