ในสาขาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ การออกแบบเลย์เอาต์ของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นสิ่งสำคัญ การออกแบบเลย์เอาต์ PCB ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ เสถียรภาพ และความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในบรรดาปัญหาเหล่านี้ สัญญาณรบกวนเป็นปัญหาทั่วไปที่มีผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานและประสิทธิภาพปกติของอุปกรณ์ ดังนั้น วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์จึงต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งและเชี่ยวชาญวิธีการแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับสัญญาณรบกวนในการออกแบบเลย์เอาต์ PCB

ประการแรก เราจำเป็นต้องระบุแหล่งที่มาของสัญญาณรบกวน ในเลย์เอาต์ PCB สัญญาณรบกวนส่วนใหญ่มาจากแหล่งต่างๆ เช่น สัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ การรบกวนระหว่างสายสัญญาณ และการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อแก้ไขแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนเหล่านี้ เราสามารถใช้มาตรการดังต่อไปนี้:

การกรองแหล่งจ่ายไฟ

1. ปรับปรุงการออกแบบแหล่งจ่ายไฟ สัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนทั่วไปในการออกแบบเลย์เอาต์ PCB เพื่อลดผลกระทบของสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟต่อสายสัญญาณ เราสามารถใช้มาตรการดังต่อไปนี้: ประการแรก ใช้แหล่งจ่ายไฟที่เสถียรเพื่อให้แน่ใจว่าความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอยู่ในช่วงที่อนุญาต ประการที่สอง ในเลย์เอาต์ PCB ให้แยกสายไฟออกจากสายสัญญาณให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดการเชื่อมต่อระหว่างกัน สุดท้าย เพิ่มตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำในการกรองให้กับสายไฟเพื่อลดสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติม

2. จัดวางสายสัญญาณอย่างเหมาะสม การรบกวนระหว่างสายสัญญาณเป็นอีกหนึ่งปัญหาเกี่ยวกับสัญญาณรบกวนทั่วไป เพื่อลดการรบกวนระหว่างสายสัญญาณ เราจำเป็นต้องจัดวางสายสัญญาณอย่างเหมาะสม ประการแรก แยกสายสัญญาณความถี่สูงออกจากสายสัญญาณความถี่ต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อระหว่างกัน ประการที่สอง เพิ่มระยะห่างระหว่างสายสัญญาณเพื่อลดการเหนี่ยวนำร่วมกัน สุดท้าย ใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหรือฉนวนเพื่อป้องกันสายสัญญาณที่ละเอียดอ่อนจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก

3. ลดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอีกหนึ่งแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนที่สำคัญในการออกแบบเลย์เอาต์ PCB เพื่อลดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เราสามารถใช้มาตรการดังต่อไปนี้: ประการแรก ใช้ส่วนประกอบและวัสดุ PCB ที่มีการแผ่รังสีต่ำ ประการที่สอง ในเลย์เอาต์ PCB ลดระยะทางและอัตราเร็วในการส่งสัญญาณความเร็วสูงให้เหลือน้อยที่สุด สุดท้าย เพิ่มฉนวนหรือฉนวนโลหะในตำแหน่งที่สำคัญเพื่อลดการรั่วไหลของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

นอกเหนือจากมาตรการข้างต้น เรายังสามารถใช้วิธีการเสริมบางอย่างเพื่อลดสัญญาณรบกวนเพิ่มเติมได้ ตัวอย่างเช่น ใช้ซอฟต์แวร์จำลองสำหรับการจำลองสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทำนายและปรับปรุงการกระจายสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในเลย์เอาต์ PCB ออกแบบวงจรหน่วงและวงจรปราบปรามสำหรับสายสัญญาณหลักเพื่อลดการสะท้อนสัญญาณและการรบกวน วางแผนระนาบกราวด์อย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อ ลดความต้านทาน และสัญญาณรบกวนในเส้นทางกลับ ฯลฯ

เมื่อแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับสัญญาณรบกวนในการออกแบบเลย์เอาต์ PCB วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ และใช้มาตรการที่ครอบคลุม พวกเขายังต้องมีความรู้ทางวิชาชีพที่มั่นคงและประสบการณ์จริงที่หลากหลายเพื่อจัดการกับสถานการณ์ที่ซับซ้อนต่างๆ ในการทำงานจริงอย่างยืดหยุ่น

โดยสรุป ปัญหาเกี่ยวกับสัญญาณรบกวนในการออกแบบเลย์เอาต์ PCB เป็นปัญหาที่วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องให้ความสนใจและแก้ไข ด้วยการใช้มาตรการต่างๆ เช่น การปรับปรุงการออกแบบแหล่งจ่ายไฟ การจัดวางสายสัญญาณอย่างเหมาะสม การลดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และการใช้วิธีการเสริม เราสามารถแก้ปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในฐานะวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ เราควรเรียนรู้และสำรวจเทคโนโลยีและวิธีการใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อแก้ไขความท้าทายและปัญหาต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น