汽車影音系統抗干擾電路設計分析
時間:2022-07-30 11:30:51
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受益于電子技術不斷提升和進步的影響,使得電子產品各個功能擁有更好的穩定性。而電子元器件的選型,PCB電路板的結構定義,PCB電路Layout設計,都是影響產品穩定性功能的關鍵性元素。對于汽車影音系統而言,為了發揮出更好的效果和作用,需要克服的一個難題:噪聲。噪聲包括外界環境因素的干擾,以及系統形成的內部噪音影響。所以,有效防止汽車影音系統的噪聲產生,使系統所受的干擾降到最低十分關鍵,深入探討和分析基于PCB的汽車影音系統抗干擾電路設計具有重要的意義。
1科學選用和布置相應的元器件
針對汽車的影音系統來說,做好抗干擾工作,首先要選用合適的電子元器件并合理布局元器件。無論是對具有大功率與電流的元器件,還是擁有較弱信號的元器件,在器件選型時,除了考慮器件功能和性能外,還需要結合不同元器件的特性,進行合理配置和選用。通過對抗干擾水平較強的電子元器件予以合理選用,達到良好的效果。選用光電耦合、選擇性濾波器裝置以及非線性電子元器件,能夠有效發揮出對干擾信息傳輸的抑制作用。同時以降低汽車影音系統的功耗與發熱為目的,需要將小功耗的相關電子元器件作為首選[1],這樣可以獲得良好的抗干擾的成效。設計車載影音系統的具體的電路過程當中,需要對下述幾個方面的注重。第一,在PCB板的邊緣位置禁止放置電感、IC等相關的元器件。由于上述元器件較易形成噪音,當在PCB邊緣位置放置時,產生的噪音輻射,會對整個系統產生輻射,直接對系統功能產生一定的影響。第二,針對會產生高速信號的元器件,器件放置時,盡可能避讓易被干擾的信號,并盡量靠近芯片。例如晶振會產生時鐘信號,所以晶振靠近芯片,確保時鐘線最短。如果出現配線很長,便會產生相應的噪音輻射。第三,設計電路的過程當中,應該在IC器件的電源、連接器電源端等設計噪音的濾波回路。濾波器件需要離IC器件的電源PIN在同一層,確保PIN出來的配線能夠直接連接濾波器件,避免打過孔,并盡可能將濾波器件靠近IC器件的電源PIN,使配線盡可能短。連接器電源端的濾波器件也是一樣。第四,當一個產品中包含多個不同模塊的情況,應相互之間隔離開來。例如:常見的數字與模擬、高、低速的電路的情形,需要各自采用獨立布設的方式,使不同的模塊處于分開的狀態,之間采用一定的隔離區隔離,以便規避不同模塊間存在的彼此干擾的情況[2]。
2關于PCB板配置和布線設計
設計PCB板時,需要考慮PCB的大小尺寸、采用幾層板、線寬線徑大小、過孔大小、電源層和地層的分布等等。在確保板子大小較為適合的同時,還應該在進行基板層數的選擇過程中,對有關噪音的因素予以參考。比如,通過對產生噪音很大的元器件的下部位置設計成層,能夠保證汽車影音系統相關電路設計的科學性,并依靠精準的布線處理,使得系統的整體抗干擾水平獲得增強[3]。關于汽車影音系統PCB抗干擾電路的設計過程中,需要注重下述幾個方面的問題。第一,對于多層板的情況,應保證相應的層的面積是最大的。通過對層的面積的增大處理,可以使得相應的布線阻抗得以下降,并有效降低了噪音的產生幾率。不過如果無法達到的全層面積化的效果,便需要使所進行面積化的布線完成散開的處理任務。第二,對于晶振的周邊,應該運用大面積的線完成相應的包圍處理,同時需要使得周邊的線和晶振連接的IC相應的線保持連接的等電位狀態,同時保證該信號的相關布線與其他信號配線間的距離保持為0.4mm。此項舉措旨在使得周邊受到的噪聲源發振電路的噪音影響減小。第三,進行IC的PIN與濾波元器件布線處理的時候,需要規避分支或者過孔的情況,如果出現了過孔、分支的情況,此時的噪聲便可能經過分支或者的過孔途徑,向其他的信號配線予以傳輸,由此致使濾波元器件的功能失常[4]。
3合理設計接地和屏蔽
為了使電子系統能夠降低噪聲的影響,提升其抗干擾的能力,能夠利用接地的方式予以達成。將接地點數作為有效的依據,一般情況下,主要涵蓋了單點、多點以及混合接地等三類不同的形式,而上述不同的接地形式的擇選則以系統運作的頻率作為重要的根據。面對部分頻率低于相應的低頻電路,通常以單點的接地形式作為首選;如果頻基于PCB的汽車影音系統抗干擾電路設計趙艷雯(聯合汽車電子有限公司,上海201206)摘要:隨著汽車電氣化的日新月異,車載影音系統的應用獲得普及,為汽車的行駛增添了更多的功能與樂趣,選擇一個高品質的率高于相應的高頻電路,通常以多點接地的形式作為首選;如果頻率處于-的范圍內的電路的情況下,此時以混合接地的形式作為首選。從當前的汽車影音系統的電路應用情況來說,其中以數字電路作為首選,而對于高次諧波的重要性則不容質疑,所以涉及PCB基板的過程中,多點與混合接地的兩種形式可謂最為常見的[5]。同時,為了提高汽車影音系統的抗干擾的能力,還可以利用屏蔽的方式,采用科學的設計,達到應有的效果,通過運用切斷干擾傳輸途徑的方式,達到降低其它元器部件受到干擾因素的影響的目的,因此設計屏蔽的過程中,需要注重下述幾個方面。第一,以使用環境的各異性作為依據,對屏蔽材料予以科學選用。面對高頻電場的情況,則需要以銅、鋁、鎂等有關屏蔽材料作為首選,從而達到獲取最大的反射效率的目的;而面對低頻磁場的情況,則需要將鐵與鎳鐵等相關的磁性材料作為首選,從而達到獲取最大的吸收效率的目的。第二,將相關電氣設施導線的差異性作為有效的依據,科學予以選擇,完成相應的屏蔽處理。比如,對于汽車影音系統相應的音響導線而言,需要科學選用屏蔽線,達到規避其對相關電子設產生干擾的情況;其中GPS天線以及藍牙同樣應該科學選用屏蔽線,達到謹防其帶給相關電子設施干擾的目的。第三,對于由屏蔽空間所引出來的相應導線,則需要配置相應的電容器、扼流圈以及去干擾濾波器等設備,以達到確保外殼發揮出屏蔽作用的效果。
4總結
從論文的闡述和分析當中可知,深入探討和分析基于PCB的汽車影音系統抗干擾電路設計具有重要的意義。本文通過闡述了科學選用和布置相應的元器件,說明了PCB板選用和布線設置,并分析了接地和屏蔽部分的設計。望此次研究的結果,可以得到相關人員的重視,并從中獲取一定的幫助,從而有效推動我國基于PCB的汽車影音系統的發展。
參考文獻:
[1]蔣建華.汽車音響導航系統中DDR高速信號的PCB設計方法探索[J].工程技術:文摘版,2016,23(13):00319-00320.
[2]黃建娌.闡述汽車音響導航系統中DDR高速信號的PCB設計方法[J].科學與信息化,2017,30(25):106-110.
[3]羅智慶.汽車影音系統抗干擾電路設計[J].電子制作,2016,15(17):125-129.
[4]唐幸兒,梁季彝.基于PCB板電磁兼容性設計方法的研究[J].數字技術與應用,2016,26(16):118-119.
[5]徐連君.PCB布線抗干擾問題的分析與設計[J].科學與財富,2016,22(19):113-119.
作者:趙艷雯 單位:聯合汽車電子有限公司
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