關(guān)于如何減少PCBA接地反彈的5條提示

電路理論中有一個概念，只要一個點(diǎn)與另一個點(diǎn)電連接，它們就處于相同的電勢或電壓電平。盡管這不是錯誤的，但它也不總是準(zhǔn)確的。實(shí)際上，電氣系統(tǒng)可能由稱為地面的幾個不同位置組成。例如，可能有一個信號，機(jī)箱和大地。盡管這些點(diǎn)可以電連接，但是它們之間的電位可能會變化。

在測試和分析PCBA的操作時，準(zhǔn)確的測量至關(guān)重要。如果不是不可能的話，很難確定電路在帶電狀態(tài)下如何工作，除非可以在不同電壓電平之間做出明確的區(qū)分，尤其是對于多信號板。在存在PCB接地彈跳的情況下，情況變得更加復(fù)雜，因?yàn)椴煌M件的接地或參考電壓可能會有所不同。但是，如果遵循設(shè)計(jì)和制造準(zhǔn)則，則可以最大程度地減小電路板對這一問題的敏感性。但是在指定減少接地彈跳的方法之前，讓我們看一下PCBA的電氣平衡和公共接地。

尋找PCBA的共同點(diǎn)

在電路板上的電子電路中，電氣平衡至關(guān)重要。也就是說，連接到相同電源和接地點(diǎn)的組件之間的電壓差必須保持一致，以使電路正常工作。對于包括數(shù)字電路或開關(guān)組件的高速板，這是一個更為關(guān)鍵的問題。在這些情況下，電氣不平衡會通過開關(guān)電路導(dǎo)致故障，從而導(dǎo)致信號延遲或不正確的數(shù)據(jù)傳輸，從而使電路板的功能受損。對于較大的系統(tǒng)，其影響范圍可能從錯誤到完全關(guān)閉。

如果不穩(wěn)定接地或信號參考，就不可能實(shí)現(xiàn)電氣平衡。對于存在多種信號類型的復(fù)雜電路板，這可能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。用人良好的接地技術(shù)例如，使用足夠數(shù)量的接地層，布置它們以屏蔽EMI，并從一個點(diǎn)連接到機(jī)箱接地，將有助于解決大多數(shù)接地不平衡的原因。然而，接地反彈是IC和晶體管等組件固有的問題，必須采取其他措施來減輕其影響。

如何減少電路板上的接地彈跳

就像 寄生電容效應(yīng)是電子電路固有的特性，尤其是在小型和微型電路板上，這些組件必須彼此靠近，因此在銅走線和導(dǎo)線上也存在寄生電感。當(dāng)來自組件引腳（例如，接地）的路徑較長且距接地平面的長度不同時，這可能是一個嚴(yán)重的問題。而且，切換諸如IC封裝之類的組件的結(jié)果通常是PCB接地彈跳董事會運(yùn)作不穩(wěn)定。幸運(yùn)的是，您和您的合同制造商（CM）可以采取一些措施來減少PCBA上的地面反彈，如下所示。

減少地面反彈的技巧

技巧1：最小化返回路徑

返回路徑越短，組件與接地層之間的電感越低。因此，應(yīng)盡可能將數(shù)字組件直接放置在數(shù)字地面區(qū)域上，并將混合信號設(shè)備放置在數(shù)字地面區(qū)域和模擬地面區(qū)域之間的橋上方。

技巧2：使用短引線

使用組件引線較短的封裝可降低串聯(lián)電感。這也可以通過使用BGA和過孔。去耦電容器也應(yīng)用于將干擾盡快歸結(jié)到地面。將它們用于所有IC和晶體管接地引腳可能是一個好主意。

技巧3：使用多個通孔

快速消除電路干擾或噪聲的另一種方法是使用多個過孔接地。

技巧4：偏移切換

導(dǎo)致地面反彈的寄生蟲可能無法完全消除。但是，通過偏移切換時間，可以最大程度地減小地面反彈的幅度或幅度。

技巧5：如果可能，請使用較慢的開關(guān)組件

此技術(shù)應(yīng)與偏移量結(jié)合使用，以允許在下一個開關(guān)事件之前發(fā)生阻尼。這樣可以防止將其添加到可能已經(jīng)存在的噪聲中。

在設(shè)計(jì)和構(gòu)建PCBA時，電氣平衡始終是一個問題。在某些情況下，這些變化可以忽略不計(jì)，并且不保證采取專門的措施。這些很少見，因?yàn)楫?dāng)今許多板卡都包含數(shù)字組件并處理高速信號。因此，減少地面反彈的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)成為開發(fā)過程的一部分。