Cara membuat prototipe PCB dengan persyaratan kebisingan rendah

Membuat prototipe papan sirkuit cetak (PCB) dengan persyaratan kebisingan yang rendah dapat menjadi tugas yang menantang, namun hal ini pasti dapat dicapai dengan pendekatan yang tepat dan pemahaman tentang prinsip dan teknik yang terlibat.Dalam postingan blog ini, kita akan mempelajari langkah-langkah dan pertimbangan yang dapat membantu Anda membuat prototipe PCB dengan noise rendah. Jadi, mari kita mulai!

1. Memahami kebisingan di PCB

Sebelum mempelajari proses pembuatan prototipe, penting untuk memahami apa itu kebisingan dan bagaimana pengaruhnya terhadap PCB. Dalam PCB, noise mengacu pada sinyal listrik yang tidak diinginkan yang dapat menyebabkan interferensi dan mengganggu jalur sinyal yang diinginkan. Kebisingan dapat disebabkan oleh berbagai faktor, termasuk interferensi elektromagnetik (EMI), ground loop, dan penempatan komponen yang tidak tepat.

2. Pilih komponen pengoptimalan kebisingan

Pemilihan komponen sangat penting untuk meminimalkan noise pada prototipe PCB. Pilih komponen yang dirancang khusus untuk mengurangi emisi kebisingan, seperti amplifier dan filter kebisingan rendah. Selain itu, pertimbangkan untuk menggunakan perangkat pemasangan permukaan (SMD) daripada komponen lubang tembus, karena perangkat tersebut dapat mengurangi kapasitansi dan induktansi parasit, sehingga memberikan kinerja kebisingan yang lebih baik.

3. Penempatan dan perutean komponen yang benar

Perencanaan penempatan komponen pada PCB yang cermat dapat mengurangi kebisingan secara signifikan. Kelompokkan komponen yang sensitif terhadap kebisingan dan jauhkan dari komponen berdaya tinggi atau frekuensi tinggi. Hal ini membantu meminimalkan risiko gangguan kebisingan antara bagian-bagian sirkuit yang berbeda. Saat melakukan perutean, coba pisahkan sinyal berkecepatan tinggi dan sinyal berkecepatan rendah untuk mencegah gangguan sinyal yang tidak perlu.

4. Lapisan tanah dan listrik

Pengardean dan distribusi daya yang tepat sangat penting untuk desain PCB bebas noise. Gunakan ground dan power plane khusus untuk menyediakan jalur balik impedansi rendah untuk arus frekuensi tinggi. Hal ini membantu mengurangi fluktuasi tegangan dan memastikan referensi sinyal stabil, meminimalkan kebisingan dalam proses. Memisahkan landasan sinyal analog dan digital semakin mengurangi risiko kontaminasi kebisingan.

5. Teknologi sirkuit pengurangan kebisingan

Menerapkan teknik sirkuit pengurangan kebisingan dapat membantu meningkatkan kinerja kebisingan prototipe PCB secara keseluruhan. Misalnya, menggunakan kapasitor decoupling pada power rail dan dekat dengan komponen aktif dapat menekan kebisingan frekuensi tinggi. Memanfaatkan teknik pelindung, seperti menempatkan sirkuit penting dalam wadah logam atau menambahkan pelindung ground, juga dapat meminimalkan kebisingan terkait EMI.

6. Simulasi dan pengujian

Sebelum prototipe PCB diproduksi, kinerjanya harus disimulasikan dan diuji untuk mengidentifikasi dan menyelesaikan potensi masalah terkait kebisingan. Gunakan alat simulasi untuk menganalisis integritas sinyal, memperhitungkan komponen parasit, dan mengevaluasi perambatan kebisingan. Selain itu, pengujian fungsional dilakukan untuk memastikan PCB memenuhi persyaratan kebisingan rendah yang disyaratkan sebelum melanjutkan produksi.

Singkatnya

Pembuatan prototipe PCB dengan persyaratan kebisingan rendah memerlukan perencanaan yang cermat dan penerapan berbagai teknik. Anda dapat mengurangi kebisingan secara signifikan dalam desain PCB Anda dengan memilih komponen yang dioptimalkan kebisingan, memperhatikan penempatan dan perutean komponen, mengoptimalkan ground dan power plane, memanfaatkan teknik sirkuit pengurang kebisingan, dan menguji prototipe secara menyeluruh.