Главная / Блог / Техника разводки печатных плат
Техника разводки печатных плат

Техника разводки печатных плат

03.06.2016

Некорректные характеристики печатных плат (ПП) могут спровоцировать появление погрешности общего вида высокочастотных аналоговых схем. Помимо этого, они неблагоприятно воздействуют на качественные параметры устройств (включая оборудование, работающее в звуковом частотном диапазоне). В данной статье мы рассмотрим распространенные ошибки производства аналоговых схем и пути устранения возникших последствий.

Влияние шума и помех

Шум ограничивает качественные показатели схем, создает радиочастотные помехи, несоответствия в выходном сигнале. Среди основных источников излучения помех/шума числятся: мобильные аппараты, телевидение/радио, ПК, источники питания, грозовые разряды и пр.

Т.к. полностью оградить оборудование от воздействия помех невозможно, при разработке и выборе конструкции ПП следует это учитывать.

Перечень основных категорий ПП

Категория

Компоненты

Особенности

FR-1

Фенольная композиция + бумага

Высокие показатели гигроскопичности. Процесс прессовки/штамповки должен происходить при комнатной температуре. Горюч.

FR-2

Используется для создания односторонних ПП (бытовая техника). Небольшой показатель гигроскопичности.

FR-3

Эпоксидная композиция + бумага

Высокие электрические/механические характеристики.

FR-4

Эпоксидная композиция + стеклоткань

Прекрасные электрические/механические показатели. Используется при создании промышленного оборудования. Негорюч.

FR-5

Хорошая прочность при долговременном наличии высоких температур. Материал негорюч.

G10

Высокие изоляционные характеристики. Прекрасная прочность, а также низкие показатели гигроскопичности.

G11

Высокопрочный материал (в частности на изгиб), устойчив к воздействию высоких температурных показателей. Имеется сопротивляемость к растворителям. 

 

Количество слоев

Один

Однослойные ПП – простые односторонние электронные схемы. Создаются на основе дешевых фольгированных материалов категории FR-1 или FR-2. Часто изготавливаются с многочисленными перемычками удаленно напоминая двухсторонние ПП. Используются в низкочастотных схемах.

Два

Изготавливаются на основе FR-4 (реже - FR-2). Среди основных преимуществ создания двухсторонних ПП числится упрощенная система разводки пересекающих трасс. Недостатки: не подходят для высокоскоростных/малосигнальных схем, среднее расстояние между металлизированными слоями – 1,5 мм, низкая распределительная емкость.

Четыре и более

Многослойные ПП способны уменьшать высокочастотный шум, подавлять радиочастотные/электромагнитные помехи. Помимо этого, при мелкосерийном производстве происходит снижение уровня излучаемых помех до 20 дБ.

Заземление

Наиболее простейший и в тоже время эффективный метод подавления шума – разделение заземления на цифровую и аналоговую часть. При этом всегда придерживайтесь нескольких правил:

  • Не перекрывайте аналоговые и цифровые полигоны.
  • Используйте распределенные емкости и конденсаторы развязки (шины земли/питания всегда должны оставаться под одним и тем же потенциалом переменного тока).
  • Правильная система должна иметь только один низкоимпедансный узел земли.
  • Отделяйте места шин цифровых сигналов от аналоговых компонентов. 

Развязка сигналов

Для подавления помех цепей питания всегда используйте корректные виды конденсаторов. Если имеется необходимость подавления низкочастотных шумов/помех – размещайте конденсаторы из тантала возле входных разъемов. Для подавления высокочастотных – используйте конденсаторы из керамики. И помните, что развязывающие конденсаторы (аналоговое питание) в обязательном порядке должны быть подключены к аналоговому заземлению, а не к цифровому.