6 cunsiglii per evità prublemi elettromagnetici in u disignu di PCB

In u disignu di PCB, a cumpatibilità elettromagnetica (EMC) è l'interferenza elettromagnetica (EMI) sò sempre stati dui prublemi maiò chì anu causatu ingegneri à u mal di testa, soprattuttu in u disignu di u circuitu di circuitu d'oghje è l'imballaggio di i cumpunenti sò sminuisce, è l'OEM necessitanu sistemi di più veloce Situazione.

1. Crosstalk è wiring sò i punti chjave

U filatu hè particularmente impurtante per assicurà u flussu normale di corrente. Sè u currenti vene da un oscillator o un altru dispusitivu simili, hè soprattuttu impurtante di tene u currenti siparati da u pianu di terra, o ùn lassari lu currenti curriri paralleli à un altru traccia. Deux signaux parallèles à grande vitesse généreront EMC et EMI, en particulier la diaphonie. U percorsu di resistenza deve esse u più cortu, è u percorsu di u currente di ritornu deve esse u più cortu pussibule. A durata di a traccia di u percorsu di ritornu deve esse uguale à a durata di a traccia di mandatu.

Per EMI, unu hè chjamatu "wiring infringed" è l'altru hè "victimized wiring". L'accoppiamentu di l'induttanza è a capacità affettaranu a traccia di "vittima" per a presenza di campi elettromagnetici, generando cusì correnti avanti è inverse nantu à a "traccia di vittima". In questu casu, i ripples seranu generati in un ambiente stabile induve a lunghezza di trasmissione è a lunghezza di ricezione di u signale sò quasi uguali.

In un ambiente di cablaggio ben equilibratu è stabile, i currenti indotti anu da annullà l'altri per eliminà a diafonia. Tuttavia, simu in un mondu imperfettu, è tali cose ùn succederanu micca. Dunque, u nostru scopu hè di mantene a diafonia di tutte e tracce à u minimu. Se a larghezza trà e linee parallele hè duie volte a larghezza di e linee, l'effettu di crosstalk pò esse minimizatu. Per esempiu, se a larghezza di traccia hè 5 mils, a distanza minima trà duie tracce parallele deve esse 10 mil o più.

Siccomu novi materiali è novi cumpunenti cuntinueghjanu à apparisce, i diseggiani di PCB anu da cuntinuà à trattà cun prublemi di cumpatibilità elettromagnetica è interferenza.

2. Condensatore di decoupling

I condensatori di decoupling ponu riduce l'effetti avversi di a diafonia. Deve esse situati trà u pin di alimentazione è u pin di terra di u dispusitivu per assicurà a bassa impedenza AC è riduce u rumore è a diafonia. Per ottene una bassa impedenza in una larga gamma di frequenze, i condensatori multiplici di disaccoppiamentu deve esse usatu.

Un principiu impurtante per mette i condensatori di decoupling hè chì u condensatore cù u valore di capacità più chjuca deve esse u più vicinu à u dispusitivu per riduce l'effettu di induttanza nantu à a traccia. Stu capacitor particulare hè u più vicinu pussibule à u pin di putenza o traccia di putenza di u dispusitivu, è cunnette u pad di u capacitore direttamente à u pianu di via o di terra. Se a traccia hè longa, utilizate multiple vias per minimizzà l'impedenza di a terra.

 

3. Terra u PCB

Un modu impurtante per riduce l'EMI hè di cuncepisce u pianu di terra PCB. U primu passu hè di fà a zona di messa in terra u più grande pussibule in l'area tutale di u circuitu PCB, chì pò riduce l'emissioni, a diafonia è u rumore. A cura particulari deve esse presa quandu cunnessu ogni cumpunente à u puntu di terra o pianu di terra. Se questu ùn hè micca fattu, l'effettu neutralizzante di un pianu di terra affidabile ùn serà micca utilizatu cumplettamente.

Un disignu PCB particularmente cumplessu hà parechje tensioni stabili. Idealmentu, ogni voltage di riferimentu hà u so propiu pianu di terra currispondente. In ogni casu, se a capa di terra hè troppu, aumenterà u costu di fabricazione di u PCB è fà u prezzu troppu altu. U cumprumissu hè di utilizà piani di terra in trè à cinque pusizioni diffirenti, è ogni pianu di terra pò cuntene parechje parti di terra. Questu ùn solu cuntrola u costu di fabricazione di u circuitu, ma riduce ancu EMI è EMC.

Se vulete minimizzà l'EMC, un sistema di messa in terra di bassa impedenza hè assai impurtante. In un PCB multi-layer, hè megliu avè un pianu di terra affidabile, piuttostu cà un latru di rame o un pianu di terra spargugliatu, perchè hà una bassa impedenza, pò furnisce una strada attuale, hè a megliu fonte di signale inversa.

A durata di u tempu chì u signale torna à a terra hè ancu assai impurtante. U tempu trà u signale è a fonte di u signale deve esse uguali, altrimenti pruducerà un fenomenu simile à l'antenna, facendu l'energia radiata una parte di EMI. In listessu modu, e tracce chì trasmettenu currente à / da a fonte di signale deve esse u più brevi. Se a lunghezza di u percorsu di a fonte è u percorsu di ritornu ùn sò micca uguali, a terra rimbalzarà, chì generarà ancu EMI.

4. Evite 90 ° angle

Per riduce l'EMI, evite u cablaggio, i vias è altri cumpunenti chì formanu un angolo di 90 °, perchè anguli dritti generaranu radiazioni. À questu angulu, a capacità aumenterà, è l'impedenza caratteristica cambia ancu, purtendu à riflessioni è dopu EMI. Per evitari l'anguli di 90 °, e tracce deve esse chjapputu à i cantoni almenu à dui anguli di 45 °.

 

5. Aduprà vias cun prudenza

In quasi tutti i dispusitivi di PCB, vias deve esse usatu per furnisce cunnessione cunduttivi trà e diverse strati. L'ingegneri di layout di PCB anu da esse particularmente attenti perchè vias generarà induttanza è capacità. In certi casi, anu ancu pruduce riflessioni, perchè l'impedenza caratteristica cambiassi quandu una via hè fatta in a traccia.

Ricurdate ancu chì vias aumenterà a durata di a traccia è deve esse cumminata. S'ellu hè una traccia differenziale, vias deve esse evitata quant'è pussibule. Se ùn pò esse evitata, aduprate vias in i dui tracce per cumpensà i ritardi in u signale è u percorsu di ritornu.

6. Cable è scherma fisica

I cavi chì portanu circuiti digitali è correnti analogichi generaranu capacità parassita è induttanza, causendu parechji prublemi EMC-related. Se si usa un cable torciatu, u livellu di accoppiamentu serà mantenutu bassu è u campu magneticu generatu serà eliminatu. Per i segnali d'alta freccia, un cable blindatu deve esse usatu, è a fronte è u spinu di u cable deve esse messe à terra per eliminà l'interferenza EMI.

U schermu fisicu hè di imbulighjà tuttu o parte di u sistema cù un pacchettu di metallu per impedisce l'EMI di entre in u circuitu PCB. Stu tipu di schermatura hè cum'è un containeru conduttivu chjusu à terra, chì riduce a dimensione di u ciclu di l'antenna è assorbe l'EMI.