في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، كانت التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) والتدخل الكهرومغناطيسي ذي الصلة (EMI) دائمًا مشكلتين رئيسيتين تسببت في تعتيم المهندسين ، خاصة في تصميم لوحة الدوائر اليوم وتغليف المكونات ، وتتطلب OEMs حالة أنظمة عالية السرعة.

1. الحديث المتبادل والأسلاك هي النقاط الرئيسية

الأسلاك مهمة بشكل خاص لضمان التدفق الطبيعي للتيار. إذا كان التيار يأتي من مذبذب أو أي جهاز مشابه آخر ، فمن المهم بشكل خاص الحفاظ على التيار منفصلًا عن المستوى الأرضي ، أو عدم السماح للتيار المتوازي بتتبع آخر. ستقوم إشاراتان متوازيتان عالية السرعة بتوليد EMC و EMI ، وخاصة الحديث المتبادل. يجب أن يكون مسار المقاومة هو الأقصر ، ويجب أن يكون المسار الحالي للعودة قصيرًا قدر الإمكان. يجب أن يكون طول تتبع مسار الإرجاع هو نفس طول تتبع الإرسال.

بالنسبة لـ EMI ، يُطلق على أحدهم "الأسلاك المنتهكة" والآخر هو "الأسلاك الضحية". سيؤثر اقتران الحث والسعة على تتبع "الضحية" بسبب وجود الحقول الكهرومغناطيسية ، وبالتالي توليد التيارات إلى الأمام والعكس على "تتبع الضحية". في هذه الحالة ، سيتم إنشاء تموجات في بيئة مستقرة حيث يكون طول الإرسال وطول الاستقبال للإشارة متساوية تقريبًا.

في بيئة الأسلاك المتوازنة والمستقرة ، يجب أن تلغي التيارات المستحثة بعضها البعض للقضاء على الحديث المتبادل. ومع ذلك ، نحن في عالم غير كامل ، ولن تحدث مثل هذه الأشياء. لذلك ، فإن هدفنا هو الحفاظ على الحديث المتبادل لجميع الآثار إلى الحد الأدنى. إذا كان العرض بين الخطوط المتوازية هو ضعف عرض الخطوط ، فيمكن تقليل تأثير المتبادل. على سبيل المثال ، إذا كان عرض التتبع هو 5 مل ، فإن الحد الأدنى للمسافة بين آثار الجري المتوازية يجب أن تكون 10 مل أو أكثر.

مع استمرار ظهور المواد الجديدة والمكونات الجديدة ، يجب على مصممي ثنائي الفينيل متعدد الكلور الاستمرار في التعامل مع مشاكل التوافق الكهرومغناطيسي والتدخل.

2. مكثف الفصل

يمكن أن تقلل المكثفات فك التشفير من الآثار الضارة للكروس. يجب أن تكون موجودة بين دبوس إمدادات الطاقة ودبوس الأرض للجهاز لضمان مقاومة AC منخفضة وتقليل الضوضاء والتبديد. لتحقيق مقاومة منخفضة على نطاق تردد واسع ، يجب استخدام المكثفات المتعددة لفصل.

من المبدأ المهم لوضع المكثفات فك الارتباط هو أن المكثف الذي يحمل أصغر قيمة للسعة يجب أن يكون أقرب ما يمكن إلى الجهاز لتقليل تأثير الحث على التتبع. يعد هذا المكثف بالذات أقرب ما يكون إلى دبوس الطاقة أو تتبع الطاقة للجهاز ، وتوصيل لوحة المكثف مباشرة بالطائرة عبر أو الأرض. إذا كان التتبع طويلًا ، فاستخدم VIAs متعددة لتقليل المعاوقة الأرضية.

3.

طريقة مهمة لتقليل EMI هي تصميم الطائرة الأرضية ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تتمثل الخطوة الأولى في جعل منطقة التأريض كبيرة قدر الإمكان داخل المساحة الإجمالية للوحة دائرة PCB ، والتي يمكن أن تقلل من الانبعاثات والكلام والضوضاء. يجب توخي الحذر الخاص عند توصيل كل مكون بالمؤسسة الأرضية أو المستوى الأرضي. إذا لم يتم ذلك ، فلن يتم استخدام التأثير المحايد للطائرة الأرضية الموثوقة بالكامل.

يحتوي تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور المعقد بشكل خاص على العديد من الفولتية المستقرة. من الناحية المثالية ، كل جهد مرجعي له الطائرة الأرضية المقابلة الخاصة بها. ومع ذلك ، إذا كانت الطبقة الأرضية أكثر من اللازم ، فستزيد من تكلفة تصنيع PCB وجعل السعر مرتفعًا جدًا. يتمثل التسوية في استخدام الطائرات الأرضية في ثلاثة إلى خمسة مواقع مختلفة ، ويمكن أن تحتوي كل طائرة أرضية على أجزاء أرضية متعددة. هذا لا يتحكم فقط في تكلفة تصنيع لوحة الدوائر ، ولكن أيضًا يقلل من EMI و EMC.

إذا كنت ترغب في تقليل EMC ، فإن نظام تأريض المعاوقة المنخفض أمر مهم للغاية. في ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات ، من الأفضل أن يكون لديك طائرة أرضية موثوقة ، بدلاً من أن تكون طائرة أرضية نحاسية أو مبعثرة ، لأنها تعاني من مقاومة منخفضة ، يمكن أن توفر مسارًا حاليًا ، هو أفضل مصدر إشارة عكسي.

طول الوقت الذي تعود فيه الإشارة إلى الأرض أمر مهم للغاية. يجب أن يكون الوقت بين الإشارة ومصدر الإشارة متساويًا ، وإلا فإنه سيؤدي إلى ظاهرة تشبه الهوائي ، مما يجعل الطاقة المشعة جزءًا من EMI. وبالمثل ، يجب أن تكون الآثار التي تنقل التيار إلى/من مصدر الإشارة قصيرة قدر الإمكان. إذا لم يكن طول مسار المصدر ومسار الإرجاع متساويًا ، فسيحدث الارتداد الأرضي ، والذي سيولد أيضًا EMI.

4. تجنب 90 درجة زاوية

من أجل تقليل EMI ، تجنب الأسلاك ، VIAs والمكونات الأخرى التي تشكل زاوية 90 درجة ، لأن الزوايا الصحيحة ستولد الإشعاع. في هذه الزاوية ، ستزداد السعة ، وستتغير المعاوقة المميزة أيضًا ، مما يؤدي إلى تأملات ثم EMI. لتجنب 90 درجة زاوية ، يجب توجيه الآثار إلى الزوايا على الأقل بزاوية 45 درجة.

5. استخدم Vias بحذر

في جميع تخطيطات PCB تقريبًا ، يجب استخدام VIAs لتوفير اتصالات موصلة بين طبقات مختلفة. يجب أن يكون مهندسو تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور حذرين بشكل خاص لأن VIAs ستولد الحث والسعة. في بعض الحالات ، سوف ينتجون أيضًا انعكاسات ، لأن المعاوقة المميزة ستتغير عندما يتم إجراء VIA في التتبع.

تذكر أيضًا أن VIAs ستزيد من طول التتبع ويحتاج إلى مطابقة. إذا كان تتبعًا تفاضليًا ، فيجب تجنب VIAs قدر الإمكان. إذا كان لا يمكن تجنبها ، فاستخدم VIAs في كلا الاتجاهين للتعويض عن التأخير في الإشارة ومسار الإرجاع.

6. الكابلات والدري

الكابلات التي تحمل الدوائر الرقمية والتيارات التناظرية ستولد السعة الطفيلية والحث ، مما يسبب العديد من المشكلات المتعلقة بـ EMC. إذا تم استخدام كبل ملتوية ، فسيتم الاحتفاظ بمستوى الاقتران منخفضًا وسيتم القضاء على المجال المغناطيسي المولد. بالنسبة للإشارات عالية التردد ، يجب استخدام كابل محمي ، ويجب أن يكون الجزء الأمامي والخلف للكابل قدس للتخلص من تدخل EMI.

التدريع المادي هو لف كله أو جزء من النظام مع حزمة معدنية لمنع EMI من إدخال دائرة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يشبه هذا النوع من التدريع حاوية موصلة مغلقة ، مما يقلل من حجم حلقة الهوائي ويمتص EMI.