Пры распрацоўцы друкаваных плат электрамагнітная сумяшчальнасць (EMC) і звязаныя з імі электрамагнітныя перашкоды (EMI) заўсёды былі дзвюма асноўнымі праблемамі, якія выклікалі галаўны боль у інжынераў, асабліва ў сучасным дызайне друкаваных поплаткаў і ўпакоўцы кампанентаў, а OEM-вытворцам патрабуюцца больш хуткадзейныя сістэмы Сітуацыя.

1. Перакрыжаваныя перашкоды і праводка з'яўляюцца ключавымі момантамі

Праводка асабліва важная для забеспячэння нармальнага праходжання току. Калі ток паходзіць ад асцылятара або іншай падобнай прылады, асабліва важна трымаць ток асобна ад плоскасці зазямлення або не дазваляць току праходзіць паралельна іншай трасе. Два паралельныя высакахуткасныя сігналы будуць ствараць EMC і EMI, асабліва крыжаваныя перашкоды. Шлях супраціву павінен быць самым кароткім, а шлях зваротнага току - як мага карацейшым. Даўжыня трасіроўкі зваротнага шляху павінна быць такой жа, як і трасіроўка адпраўкі.

Для EMI адзін называецца "парушаная правадка", а другі - "пацярпелая правадка". Узаемасувязь індуктыўнасці і ёмістасці будзе ўплываць на "пацярпелы" след з-за наяўнасці электрамагнітных палёў, тым самым ствараючы прамыя і зваротныя токі на "пацярпелы" след. У гэтым выпадку пульсацыі будуць генеравацца ў стабільным асяроддзі, дзе даўжыня перадачы і даўжыня прыёму сігналу практычна аднолькавыя.

У добра збалансаванай і стабільнай праводцы індукцыйныя токі павінны кампенсаваць адзін аднаго, каб ліквідаваць перакрыжаваныя перашкоды. Аднак мы знаходзімся ў недасканалым свеце, і такога не будзе. Такім чынам, наша мэта складаецца ў тым, каб звесці перакрыжаваныя перашкоды да мінімуму. Калі шырыня паміж паралельнымі лініямі ў два разы перавышае шырыню ліній, эфект перакрыжаваных перашкод можна звесці да мінімуму. Напрыклад, калі шырыня слядоў складае 5 мілі, мінімальная адлегласць паміж дзвюма паралельнымі слядамі павінна быць 10 мілаў або больш.

Паколькі новыя матэрыялы і новыя кампаненты працягваюць з'яўляцца, дызайнеры друкаваных плат павінны працягваць вырашаць праблемы электрамагнітнай сумяшчальнасці і перашкод.

2. Развязвальны кандэнсатар

Развязвальныя кандэнсатары могуць паменшыць негатыўныя наступствы крыжаваных перашкод. Яны павінны быць размешчаны паміж кантактам крыніцы харчавання і кантактам зазямлення прылады, каб забяспечыць нізкі імпеданс пераменнага току і паменшыць шум і перакрыжаваныя перашкоды. Для дасягнення нізкага імпедансу ў шырокім дыяпазоне частот варта выкарыстоўваць некалькі развязваючых кандэнсатараў.

Важным прынцыпам размяшчэння развязальных кандэнсатараў з'яўляецца тое, што кандэнсатар з найменшым значэннем ёмістасці павінен знаходзіцца як мага бліжэй да прылады, каб паменшыць уплыў індуктыўнасці на трасу. Гэты канкрэтны кандэнсатар знаходзіцца як мага бліжэй да штыфта сілкавання або ланцуга сілкавання прылады, і падключайце пляцоўку кандэнсатара непасрэдна да пераходнага адтуліны або плоскасці зазямлення. Калі траса доўгая, выкарыстоўвайце некалькі адтулін, каб мінімізаваць супраціў зямлі.

3. Зазямліце друкаваную плату

Важным спосабам зніжэння электрамагнітных перашкод з'яўляецца распрацоўка плоскасці зазямлення друкаванай платы. Першы крок - зрабіць плошчу зазямлення як мага большай у межах агульнай плошчы друкаванай платы, што можа паменшыць выпраменьванне, крыжаваныя перашкоды і шум. Неабходна выконваць асаблівую асцярожнасць пры падключэнні кожнага кампанента да кропкі зазямлення або плоскасці зазямлення. Калі гэтага не зрабіць, нейтралізуючы эфект надзейнага наземнага самалёта не будзе выкарыстаны ў поўнай меры.

Асабліва складаная канструкцыя друкаванай платы мае некалькі стабільных напружанняў. У ідэале кожнае апорнае напружанне мае сваю адпаведную плоскасць зазямлення. Аднак, калі пласт зямлі занадта вялікі, гэта павялічыць кошт вытворчасці друкаванай платы і зробіць цану занадта высокай. Кампрамісам з'яўляецца выкарыстанне наземных плоскасцей у трох-пяці розных пазіцыях, і кожная наземная плоскасць можа ўтрымліваць некалькі наземных частак. Гэта не толькі кантралюе кошт вырабу друкаванай платы, але і зніжае электрамагнітныя перашкоды і электрамагнітную суміснасць.

Калі вы хочаце мінімізаваць ЭМС, сістэма зазямлення з нізкім імпедансам вельмі важная. У шматслаёвай друкаванай плаце лепш за ўсё мець надзейную плоскасць зазямлення, а не медную плоскасць зазямлення, якая крадзеж або рассеяную, таму што яна мае нізкі супраціў, можа забяспечваць шлях току і з'яўляецца лепшай крыніцай зваротнага сігналу.

Працягласць часу вяртання сігналу на зямлю таксама вельмі важная. Час паміж сігналам і крыніцай сігналу павінен быць роўным, у адваротным выпадку гэта прывядзе да з'явы, падобнай да антэны, што робіць выпраменьваную энергію часткай EMI. Падобным чынам трасы, якія перадаюць ток да/ад крыніцы сігналу, павінны быць як мага карацейшымі. Калі даўжыня зыходнага шляху і зваротнага шляху не аднолькавыя, адбудзецца адскок ад зямлі, які таксама выкліча EMI.

4. Пазбягайце вугла 90°

Каб паменшыць электрамагнітныя перашкоды, пазбягайце праводкі, адтулін і іншых кампанентаў пад вуглом 90°, таму што прамыя вуглы будуць ствараць выпраменьванне. У гэтым куце ёмістасць павялічыцца, а характарыстычны імпеданс таксама зменіцца, што прывядзе да адлюстраванняў, а потым і да электрамагнітных перашкод. Каб пазбегнуць вуглоў 90°, сляды павінны быць пракладзены да кутоў як мінімум пад двума вугламі 45°.

5. Асцярожна выкарыстоўвайце адтуліны

Амаль ва ўсіх макетах друкаванай платы неабходна выкарыстоўваць адтуліны для забеспячэння токаправодных злучэнняў паміж рознымі пластамі. Інжынеры па кампаноўцы друкаванай платы павінны быць асабліва ўважлівымі, таму што пераходныя адтуліны будуць ствараць індуктыўнасць і ёмістасць. У некаторых выпадках яны таксама будуць ствараць адлюстраванне, таму што характарыстычны імпеданс будзе змяняцца, калі ў трасе зроблена скразное адтуліну.

Таксама памятайце, што адтуліны павялічваюць даўжыню трасы і іх трэба падабраць. Калі гэта дыферэнцыяльны след, варта пазбягаць скразных адтулін, наколькі гэта магчыма. Калі гэтага немагчыма пазбегнуць, выкарыстоўвайце пераходныя адтуліны ў абедзвюх трасах, каб кампенсаваць затрымкі ў сігнале і зваротным шляху.

6. Кабельнае і фізічнае экранаванне

Кабелі з лічбавымі схемамі і аналагавымі токамі будуць ствараць паразітную ёмістасць і індуктыўнасць, выклікаючы шмат праблем, звязаных з ЭМС. Калі выкарыстоўваецца кабель з вітай парай, узровень сувязі будзе падтрымлівацца на нізкім узроўні, а створанае магнітнае поле будзе ліквідавана. Для высокачашчынных сігналаў трэба выкарыстоўваць экранаваны кабель, а пярэдняя і задняя часткі кабеля павінны быць заземлены, каб ліквідаваць перашкоды EMI.

Фізічнае экранаванне заключаецца ў абкручванні ўсёй сістэмы або яе часткі металічнай упакоўкай, каб прадухіліць трапленне электрамагнітных перашкод у ланцуг друкаванай платы. Такое экранаванне падобна на закрыты заземлены правадзячы кантэйнер, які памяншае памер рамкі антэны і паглынае электрамагнітныя перашкоды.