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【博客大赛】新品设计流水账篇四:铜箔降噪实验

2018-9-25 11:02 1775 7 10 分类: 模拟

最初在实验室调试的时候,因为辐射超标,使用的是常用的导电泡棉+导电布的屏蔽结构,如下图所示,PCB表面的普通作漏铜处理(绿油开窗),贴上导电泡棉后,再在后盖上贴上一层导电布,这样锁上后盖,导电布就通过导电泡棉对地短路,形成一个完整的屏蔽结构。(注:图中外壳是前盖,后盖在导电布上面,没有画出来)

使用前:

使用后:

 

从图上可以看出,此结构有比较好的屏蔽效果,尤其是200Mhz附近的频段。勉强算是可以通过,但是余量不高。高频部分的噪声也就没啥变化了甚至更糟。同时也实验了使用一种新型的“吸波材料”,就是前一阵子热卖的放在心脏前面的衣兜里可以防止手机对心脏的辐射,但是效果几乎没啥用处。也同时实验了将后盖的导电布换成铜箔,两者都是0.1mm厚度,铜箔效果稍微好一些,但是并不是很理想。

再加上,导电泡棉是内部泡棉,外面包裹导电布,一侧刷导电胶的结构,很容易因为泡棉老化变形而导致失效;导电胶导电效果也不是很理想;尤其是一次性要摆十几个泡棉,对于生产加工以及质量控制都不理想。

那么如果我们把铜箔贴紧板子,效果会怎么样?理论上说屏蔽效果肯定更好,因为间隙小了,辐射就更不容易泄露。由于铜箔是导电的,就需要增加一层绝缘塑胶。于是,结构如下。

测试波形如下:

从图上可以明显看出,底噪大幅度降低,说明铜箔起作用了但是尖峰反而更高了,为什么?本来的设想是用螺钉作为导体将铜箔对地短路,但实际上由于绝缘层压合以后无法剥离,所以螺钉对地短接不良,效果没能达到设计需求。那么再更改就需要想办法把铜箔对PCB的地更好的接触了。虽然理论上说,直接把螺钉位置的绝缘塑胶去掉是最理想的,但是实际铜箔生产中很难实现,所以最终选择的是将螺钉位置的铜箔伸出去一片“耳朵”,打螺钉的时候将耳朵弯下去一起打,实现对地的可靠连接。结构如下图:

实际测试效果如下:

底噪、尖峰都可以很好的通过了,余量充足。

虽然效果是达到了,员工操作也比较简单,但是剩下的问题就是这样的铜箔比较贵,一片差不多两块钱,而导电布加起来三四毛钱,所以,成本也是需要考虑取舍的了。

噪声虽然是电路设计的一大顽题,但是说起来不外乎就是接地+屏蔽,先不计成本,再逐步降本,细心大胆多次试验,终究是可以克服的。

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文章评论 4条评论)

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j6572 2018-10-6 20:44

這樣的實踐方式很有趣且實用,改天來試試,多謝分享!

wjx943_536273043 2018-9-26 14:50

多謝分享!

chunghsienlee_117590759 2018-9-26 09:46

多謝分享!

bokes 2018-9-26 09:31

谢谢分享
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