У дызайне друкаванай платы электрамагнітная сумяшчальнасць (EMC) і звязаныя з імі электрамагнітныя перашкоды (EMI) заўсёды былі дзвюма асноўнымі праблемамі, якія прымусілі інжынераў галаўны боль, асабліва ў сённяшняй канструкцыі дошкі і ўпакоўкі кампанентаў, а OEM патрабуе сітуацыі з высокай хуткасцю.

1. Ключавыя моманты - перакрыжаванне і праводка

Праводка асабліва важная для забеспячэння нармальнага патоку току. Калі ток ідзе ад асцылятара ці іншага падобнага прылады, асабліва важна трымаць ток асобна ад плоскасці зазямлення, альбо не даць току прайсці паралельна іншага след. Два паралельныя хуткасныя сігналы будуць ствараць EMC і EMI, асабліва перакрыжаванне. Шлях супраціву павінен быць самым кароткім, а шлях вяртання павінен быць максімальна кароткім. Даўжыня след вяртання павінна быць такой жа, як і даўжыня след адпраўкі.

Для EMI адзін называецца "парушаная праводка", а другая - "пацярпелая праводка". Сувязь індуктыўнасці і ёмістасці паўплывае на "ахвяру", дзякуючы наяўнасці электрамагнітных палёў, ствараючы тым самым наперад і зваротныя токі на "след ахвяры". У гэтым выпадку пульсацыі будуць згенераваны ў стабільнай абстаноўцы, дзе даўжыня перадачы і даўжыня прыёму сігналу амаль роўныя.

У добра збалансаванай і стабільнай серацыі праводкі індукаваныя токі павінны адмяніць адзін аднаго, каб выключыць перакрыжаванне. Аднак мы знаходзімся ў недасканалым свеце, і такія рэчы не адбудуцца. Такім чынам, наша мэта складаецца ў тым, каб звесці перакрыжаванне ўсіх слядоў да мінімуму. Калі шырыня паміж паралельнымі лініямі ўдвая большая шырыня ліній, эфект перакрыжавання можа быць зведзены да мінімуму. Напрыклад, калі шырыня слядоў складае 5 міл, мінімальная адлегласць паміж двума паралельнымі слядамі павінна быць 10 міль і больш.

Па меры таго, як новыя матэрыялы і новыя кампаненты працягваюць з'яўляцца, дызайнеры ПХБ павінны працягваць справіцца з электрамагнітнымі сумяшчальнасцю і праблемамі ўмяшання.

2. Развязка кандэнсатара

Развязка кандэнсатараў можа паменшыць неспрыяльныя наступствы перакрыжавання. Яны павінны размяшчацца паміж штыфтам харчавання і зазямленнем прылады, каб забяспечыць нізкі імпеданс пераменнага току і паменшыць шум і перакрыжаванне. Для дасягнення нізкага імпедансу ў шырокім дыяпазоне частот неабходна выкарыстоўваць некалькі развязлівых кандэнсатараў.

Важным прынцыпам размяшчэння развязкі кандэнсатараў з'яўляецца тое, што кандэнсатар з найменшым значэннем ёмістасці павінен быць максімальна блізкім да прылады, каб знізіць эфект індуктыўнасці на след. Гэты канкрэтны кандэнсатар як мага бліжэй да штыфта магутнасці або сілкавання прылады, і падключыце пракладку кандэнсатара непасрэдна да плоскасці VIA або зазямлення. Калі след доўгі, выкарыстоўвайце некалькі VIA, каб мінімізаваць імпеданс зямлі.

3. Ззяйце друкаванай платы

Важным спосабам зніжэння EMI з'яўляецца распрацоўка наземнай плоскасці друкаванай платы. Першы крок - зрабіць плошчу зазямлення як мага большай у агульнай плошчы платы друкаванай платы, што можа паменшыць выкіды, перакрыжаванне і шум. Пры падключэнні кожнага кампанента з наземнай кропкай або наземнай плоскасцю неабходна зрабіць спецыяльную дапамогу. Калі гэтага не зроблена, нейтралізацыйны эфект надзейнай плоскасці наземнага не будзе цалкам выкарыстана.

Асабліва складаная канструкцыя друкаванай платы мае некалькі стабільных напружанняў. У ідэале кожнае эталоннае напружанне мае ўласную адпаведную наземную плоскасць. Аднак, калі наземны пласт занадта вялікі, гэта павялічыць кошт вытворчасці друкаванай платы і зробіць цану занадта высокай. Кампраміс заключаецца ў выкарыстанні плоскасцей зямлі ў трох -пяці розных пазіцыях, і кожная зямная плоскасць можа ўтрымліваць некалькі наземных дэталяў. Гэта не толькі кантралюе кошт вытворчасці платы схемы, але і памяншае EMI ​​і EMC.

Калі вы хочаце мінімізаваць EMC, вельмі важная сістэма зазямлення імпедансу. У шматслаёвай друкаванай плаце лепш мець надзейную плоскасць зямлі, а не медную злодзею або рассеяную плоскасць зямлі, паколькі яна мае нізкі імпеданс, можа забяспечыць бягучы шлях, з'яўляецца лепшым крыніцай зваротнага сігналу.

Працягласць часу, які сігнал вяртаецца да зямлі, таксама вельмі важны. Час паміж сігналам і крыніцай сігналу павінен быць роўным, інакш ён вырабляе антэнападобную з'яву, што робіць выпраменьваную энергію часткай EMI. Сапраўды гэтак жа сляды, якія перадаюць ток да/з крыніцы сігналу, павінны быць максімальна кароткімі. Калі даўжыня зыходнага шляху і зваротны шлях не роўныя, адбудзецца адскок молата, які таксама будзе ствараць EMI.

4. Пазбягайце кута 90 °

Для таго, каб паменшыць EMI, пазбягаць праводкі, VIAS і іншых кампанентаў, якія ўтвараюць кут 90 °, таму што правыя куты будуць ствараць выпраменьванне. У гэтым куце ёмістасць павялічыцца, і характэрны імпеданс таксама зменіцца, што прывядзе да адлюстраванняў, а потым EMI. Каб пазбегнуць кутоў 90 °, сляды павінны быць накіраваны па кутах па меншай меры пад двума кутамі 45 °.

5. Выкарыстоўвайце VIA з асцярожнасцю

Практычна ва ўсіх макетах друкаванай платы VIAS неабходна выкарыстоўваць для забеспячэння праводных злучэнняў паміж рознымі пластамі. Інжынеры па планіроўцы друкаванай платы павінны быць асабліва асцярожнымі, таму што VIAS стварае індуктыўнасць і ёмістасць. У некаторых выпадках яны таксама будуць вырабляць адлюстраванні, таму што характэрны імпеданс будзе мяняцца, калі AVE вырабляецца ў след.

Таксама памятайце, што VIAS павялічыць даўжыню слядоў і трэба адпавядаць. Калі гэта дыферэнцыяльны след, варта пазбягаць як мага больш. Калі гэтага не пазбегнуць, выкарыстоўвайце VIA ў абодвух слядах, каб кампенсаваць затрымкі ў сігнале і зваротным шляху.

6. Кабель і фізічны экран

Кабелі, якія нясуць лічбавыя схемы і аналагавыя токі, будуць ствараць паразітычную ёмістасць і індуктыўнасць, што выклікае мноства праблем, звязаных з EMC. Калі будзе выкарыстаны скручаны пары, узровень сувязі будзе захоўвацца нізкім, а згенераванае магнітнае поле будзе ліквідавана. Для высокачашчынных сігналаў неабходна выкарыстоўваць экранаваны кабель, а пярэдняя і задняя частка кабеля павінна быць абгрунтавана для ліквідацыі перашкод EMI.

Фізічны экран заключаецца ў тым, каб абгарнуць усю або частку сістэмы металічным пакетам, каб не дапусціць EMI ад траплення ў ланцуг друкаванай платы. Гэты выгляд экранавання падобны на закрыты зазямлены кантэйнер, які памяншае памер пятля антэны і паглынае EMI.