Фото платы целиком опубликуйте.

Фото платы будет позже. Но в старой плате фильтров в цепях микрофона небыло, только один розделяющий конденсатор. Плата проектировалась не мною, а мне сейчас нужно помочь убрать наводки. С тарый кусок схемы выглядел так - смотри вложение. Я теперь хочу добавить П-образные фильтры, сделать многослойку с земляным полигоном на воттом, цепи от микрофона до кодека покороче. Еще хочу спросить рекомендации по расположению слоев платы. Сейчас выбираю между ТОР(стоят компоненты, по возможности минимум дорожек максимум полингона)-питание(полигон)-сигнальный слой(где возможно - полигон земли)-ВОТТОМ(полностью полигон цифровой земли) и другой вариант где сигнальный слой поменян местами с слоем питания. Что скажете?

Без фото Вам никто не ответит.

Вот выкладываю плату, которая фонит. Планирую сделать следующее:
Планирую использовать разделение земель, но на многослойной плате воттом будет полностью цифровая земля, а аналоговой будет всего кусочек(микрофон и кодек), который розведу в сигнальном слое. Соединять земли буду у источника питания. Поставил п-образные фильтры и думаю, что сливать помеху лучше на цифровую землю(авось аналоговая чище буде). Кто что скажет? Прошу специалистов покритиковать и/или дать совет. Схема платы в посте выше, схема доработаной платы в посте еще выше(в ворде.)

Надо начать с выделения источника фона - если это возвратные токи по земле - тогда разделение однозначно, если плохая фильтрация источника питания - надо ставить фильтры / LDO стабилизаторы, земля второстепенна. Рекомендую записать спектр фона и выделить основные компоненты, по которым можно будет определить источник.

Дело в том, что у меня нету этого устройства и проделать такие опыты не представляется возможным. Устройство было разработано другими людьми и по функционированию (кроме помех) устроило заказчика. Моя задача побороться с помехами и предложенные Вами опыты я смогу поставить только на собственном устройстве. Но видя проблемы, которые возникли у предшественников хотелось бы зарание подстелить соломки там где вероятно всего будет скользко. Поетому попрошу Вас оценить мои шаги по улучшению ситуации и дать советы:
1.Планирую использовать разделение земель, но на многослойной плате воттом будет полностью цифровая земля, а аналоговой будет всего кусочек(микрофон и кодек), который розведу в сигнальном слое. Соединять земли буду у источника питания (вверху платы).
2.Поставить п-образные фильтры и думаю, что сливать помеху лучше на цифровую землю(авось аналоговая чище буде).
3. Одеть сверху экран и почаще припаять по контуру платы.

Возникают еще вопросы:
1. Подключать питание, микрофон (если решим применять внешний) лучше через проходныеконденсаторы или фильтры(один пин под экраном, земляной контакт припаевается к экрану и полигону, а второй пин - снаружи)?
2. Расположение слоев платы какое лучше (ТОР(с компонентами)-сигнальный слой-слой питания(полигоном)-ВОТТОМ(земляной полигон)) или ТОР(с компонентами)-слой питания(полигоном)-сигнальный слой-ВОТТОМ(земляной полигон))?
3.Где лучше всего брать землю - возле аккумулятора?

Не все так однозначно с разделением земли, как кажется. В вырожденном случае, когда нужно просто соеденить два независимых устройства через землю - тогда соединять у источника, меньше уровень помех. В случае с кодеком ситуация несколько другая, так как он подключен к цифровому шумящему устройству (микроконтроллеру), а это в корне меняет дело. Для цифровых сигналов надо обеспечить такой же путь возврата тока, как и конфигурация сигнальных проводников. Подключая землю у кодека (при условии, что она едина как для цифровых, так и для аналоговых сигналов) к источнику питания длинным отрезком, вы тем самым заставляете возвратный ток течь по дополнительной петле до источника, а от него к микроконтроллеру (поскольку он является генератором сигнала и заблокирован по питанию конденсаторами). Как результат - резкий рост уровня шумов. В таком случае аналоговую землю лучше сделать "на месте", вырезав кусок из цифровой, через точку соединения, не пересекая вырез, должны пройти все цифровый сигналы. Но вообще это все общие слова, которые можно почерпнуть из книг по проектированию скоростных печатных плат, конктретно в вашем случае нельзя давать гарантии, что именно это поможет. Результат будет, но он может быть слишком малым на фоне помех совершенно иного рода. От электромагнитных наводок и детектирования высокочастотного поля очень хорошо помогает экран, запаянный по контуру аналоговой земли, пайку делать сплошной, а не точечной, иначе эффективность экрана ощутимо падает. Микрофон тоже было бы неплохо поместить под экран-сеточку, и запаять на его выводах (как уже упоминалось выше) чип-конденсатор около 1 нФ.

На сколько я понимаю, для успешной борьбы с внешними наводками важно чтобы в момент воздействия этой самой помехи(наводки) земля всего устройства как можно более равномерно(по всей плате) приняла её. Тогда разность потенциалов не возникнет и звука помехи мы не услышим..
Теоретически.

И вот тут я прихожу к тому, что земля должна быть как можно более общей и как можно в большем кол-ве мест она должна быть соединена с землей "материнского" девайса(телефона) по месту монтажа.

Правильный ход мыслей?

Если да - то тогда разделение земель может повлечь за собой ухудшение помехозащищенности.... ?
Или я неправильно моделирую процесс.... ??
Что-то я как-то никак не могу толком понять с этими землями. Во многих источниках пишут по-разному.

>2.Поставить п-образные фильтры и думаю, что сливать помеху лучше на цифровую землю(авось аналоговая чище буде).
ОО, кстати, а такой подход не вызовет "обратной тяги"? Что будет не помеха сливаться на цифровую землю через кондер, а наоборот, с цифровой земли в сигнальную пойдет мусор через этот кондер.
И вот опять, то что я писал выше..Если это верно, то лучше чтобы уровень и земли и сигнального провода подпрыгнул одновременно, чем если с сигнального провода мы помеху сольём, а земля подскочит(разность потенциалов будет больше чем если бы вообще не сливали)...

>1. Подключать питание, микрофон (если решим применять внешний) лучше через проходныеконденсаторы или фильтры(один пин под экраном, земляной контакт припаевается к экрану и полигону, а второй пин - снаружи)?
Ну тогда экран придётся разрезать в этом месте.... не знаю...
Может просто фильтр(проходной кондер) рядом с экраном, чтоб дорожка после фильтра сразу уходила во внутренний слой и заходила под экран(но кратчайным путем). Учитывая, что по длине всё это уложится в 3-4мм - эффективной антенны не получится и всё может быть даже будет хорошо.

Увы, нет. Но давайте сразу условимся говорить только о наводках от излучения антенны передатчика. Саму землю (земли) надо защищать от этих наводок. У Вас земли-то, как таковой, нет (настоящей, "заземленной") - есть общий "контакт", наиболее протяженный по своим размерам. На нем наводок будет больше всего. С частотой 900МГц на разных концах этой "земли" будут возникать разные потенциалы...
По моему мнению, недостаточно даже накрыть плату экраном и пропаять по периметру. Нужно поместить ее внутрь экранированного объема. СВЧ-токи текут только по поверхности проводников (т.н. "скин-эффект"). Поэтому, нужно добиться, чтобы они "бегали" только по поверхности экрана, не попадая внутрь экранированного объема. По этой причине, нежелательно чтобы "земля" платы была частью этого экрана. Внутри этого объема можно соединить ее с экраном в одной или нескольких точках. Это будет уже не принципиально, т.к. поверхностные токи туда не пройдут.
P.S. IMHO, нужен замкнутый экранированный объем, сплошной экран, в крайнем случае - мелкая сеточка.

Могу заметить, что практически все промышленные конструкции сделаны именно с использованием напаиваемых на плату экранов, которые соединяются с землей посредством ряда переходных отверстий, расставленных по всему периметру экрана с определенным шагом. Лично проводил измерения степени экранирования таких конструкций, подавление до частоты 3 ГГц выше 60 дБ (плата 0.5 мм, переходные 0.5 мм с шагом 2 мм, экран запаян по контуру, сплошной медный). Этого не всегда достаточно, недаром СВЧ блоки делают в цельнофрезерованных корпусах, но для случая детектированя ВЧ сигнала - вполне. Насчет распределения токов помех - они как раз буду течь по внешней поверхности экрана, часть которой будет составлять замля платы (важно, чтобы она была цельная и самым крайним слоем от экрана), а сигнальные токи - по внутренней поверхности, так что значительной взаимосвязи между ними не будет.

Тогда нужно делать землю самым нижним слоем (если экран одеваем сверху) и конечно сплошным. Чтобы все остальное оказалась в замкнутом объеме. Меня только смущает толщина слоев в современных платах. Вдруг она окажется недостаточной. Какая характерная глубина проникновения СВЧ-токов будет в данном случае?

------

По моим подсчетам получается для меди на 900МГц толщина скин-слоя порядка 2мкм. В общем-то сравнимо с толщиной слоя платы. IMHO, стоит покрыть "землю" толстым слоем припоя.

Сообщение отредактировал @Ark - Apr 19 2009, 08:27

Встречайте новичка.

Проблема наводок от GSM на НЧ-тракт известна давно. Эта характерная наводка имеет частоту 217 Гц. В случае применения микрофона слабым звеном являются цепи микрофона и предусилителя, т.е все узлы с уровнем полезного сигнала, сопоставимым по уровню с возникающей в них помехой в результате детектирования RF сигнала.
Помимо общего экранирования, в зарубежных материалах встречал рекомендации шунтировать питающие и сигнальные цепи емкостями 27..30 пФ (включая непосредственно выводы микрофона), применение отдельного режекторного фильтра на 217 Гц, а также использование дифференциального усилителя для лучшего подавления наведенной помехи:
http://focus.ti.com/general/docs/wtbu/wtbu...00609_art3_buzz

Не совсем понял- Что за внутренние поверхности? Вы имеете ввиду верхний слой платы? И еще- по монтажу экрана- я правильно понял? -он паяется на контур, который через переходные отверстия соединен с землей на нижнем слое (чтобы все сигнальные слои были какбы внутри этого экранирующего объема). Тогда для "сигнальной" земли желательно выделить еще один слой? Тогда нижний земляной слой будет какбы "грязным", используемым только для экранировки...Или это уже перебор будет?


Вот с первым я согласен, тока вот что непойму, если токи идут по поверхности они все равно создают разность потенциалов между двумя точками. Так если к этим точкам припаивается "внутренняя" земля, эта разность потенциалов разве не вызовет ток, который пойдет уже по внутренней земле?

А по 2мкм скин слоя -помоему вполне обнадеживающая цифра если принять толщину фольги в наружном слое около 50мкм (18 сама фольга +35мкм добавляется при меднении отверстий). Вроде как соотнощение солидное выходит.

Я имел ввиду самый нижний слой металлизации, внутренняя поверхность - та, которая обращена к компонентам ПП, т.е. находится внутри экрана, внешняя поверхность - соответственно образует часть экрана. В принципе, не обязательно это должен быть самый нижний слой, но тогда на каждую питающуюю/сигнальную линию в точки ввода надо ставить проходной конденсатор. При расчетах экрана также следует учесть, что сопротивление меди 35 мкм 0,51 мОм/квадрат, и токи помех создают относительно небольшое напряжение, чем на сопротивлении тракта 50 Ом (соответственно почти на 100 дБ меньше). Нижний слой металлизации не будет грязным, поскольку токи ВЧ помех текут только по его внешней поверхности, не совсем конечно верно, ослабление равно e^Nскин-слоев, но с учетом вышесказанного, этого вполне достаточно. Как свидетельствует опыт, основной путь проникновения помех на частотах выше 500 МГц - это плохо заблокированные цепи питания/управления, а вовсе не экран.

Если экранирущий объем замкнут ("герметичен"), то наводимые ВЧ полем токи будут "бегать" только по его внешней поверхности, меня свое направление с частотой 900МГц. Если толщина достаточна, то на внутренней поверхности уже никаких токов не будет. В чем, собственно, и смысл экранирования.
Если же проделать в этом объеме два небольших отверстия на противоположных концах, то при определенных условиях СВЧ-токи "побегут" уже не только по внешней поверхности экрана, но и по внутренней. Весь эффект от экрана может пойти на смарку. Отсюда - мое скептическое отношение к несплошным экранам...


Похоже так. Но не забываем, что все это находится буквально в нескольких сантиметрах от передающей антенны телефона. Если случайно возникнет резонанс (например размер экрана с выходящим проводом окажется близок/кратен четверти волны), то значения ВЧ токов могут достич миллиамперных значений (десятков миллиампер)...