PCB-Elektromagnetische Emissionen minimieren mit Low-Noise-Design-Strategien

Generell wünschenswert: reduzierte Emissionen bei PCBs. Emissionsreduktion = richtiger Designansatz. Manche Hersteller realisieren nicht, dass sie nicht an aktuellen Emissionsleveln festhängen. Wenn Sie PCB-Performance verbessern wollen: Starten Sie mit proper Designansatz. Low-Noise-Design-Praktiken können PCB-Emissionen reduzieren.

Ideen für Low-Noise-PCB-Design – in eigene Designs integrierbar zur Emissionsreduktion:

1. Adjacent Pair Stack-up Design nutzen

Low-Noise-Circuit-Layout-Option: Stack-up Lagen mit Signalpaaren adjacent zu ihren jeweiligen Image Planes. Stack-up-Konfiguration, die Signalpaare trennt → Return Current transitioniert zwischen zwei Image Planes über andere Image Planes → größerer Loop → höhere Emissionen.

2. Splits reduzieren

Moats zur Circuit-Isolation nötig? Routing über Ground/Power Planar Splits → größerer Return Loop. Wie schlechtes Stack-up → größere Loop → höhere Emissionen.

3. Decoupling Capacitors netzwerken

Decoupling Capacitors nötig gegen Dynamic Current Switching Noise. Bessere Emissionskontrolle: Netzwerk aus Decoupling Caps mit Frequenzbereich statt gleicher Frequenz auf jedem Circuit.

4. Series Termination Resistors hinzufügen

Signalreflexionen Problem, andere Methoden nicht erfolgreich? Series Termination Resistors an ADC-Outputs in Betracht ziehen.

5. Digital und Analog Ground Planes trennen

Digital/Analog Ground Planes getrennt, nur an ADCs/DACs verbunden → weniger Current Spreading als zwei Ground Planes stapelweise über Board-Oberfläche.

6. Guard Fence nutzen

Exponierter, geerdeter Guard Fence um Board-Rand (keine Signal Traces/Power Planes) → Discharge Path für ESD, hilft bei Emissionen.

7. I/O segregieren

Segregierter I/O-Bereich auf PCBs → minimiert Noise, gekoppelt zwischen On-Board-Signalen und Off-Board-Signalen.

Virtuell noise-freies PCB unwahrscheinlich, aber Nutzung aller Techniken reduziert Emissionen dramatisch – bis 20 dB oder mehr. Design-Anforderungen verhindern evtl. Implementierung mancher Techniken. OK. Mehrere Techniken präsentiert, damit bei Design-Restriktionen für 1-2 Features genug Alternativen bleiben, um PCB-Noise down und innerhalb EMC-Specs zu halten.

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