PCB-ի նախագծման մեջ էլեկտրամագնիսական համատեղելիությունը (EMC) և հարակից էլեկտրամագնիսական միջամտությունը (EMI) միշտ եղել են երկու հիմնական խնդիրներ, որոնք ինժեներներին գլխացավանք են պատճառել, հատկապես այսօրվա տպատախտակի նախագծման և բաղադրիչների փաթեթավորման դեպքում, և OEM-ները պահանջում են ավելի բարձր արագության համակարգերի Իրավիճակը:

1. Անդրադարձը և լարերը հիմնական կետերն են

Հաղորդալարերը հատկապես կարևոր են հոսանքի նորմալ հոսք ապահովելու համար: Եթե ​​հոսանքը գալիս է օսլիլատորից կամ այլ նմանատիպ սարքից, ապա հատկապես կարևոր է հոսանքը առանձին պահել գետնի հարթությունից կամ թույլ չտալ, որ հոսանքը զուգահեռ անցնի մեկ այլ հետքի: Երկու զուգահեռ բարձր արագությամբ ազդանշաններ կառաջացնեն EMC և EMI, հատկապես crosstalk: Դիմադրության ճանապարհը պետք է լինի ամենակարճը, իսկ վերադարձի հոսանքի ճանապարհը պետք է լինի հնարավորինս կարճ: Հետադարձ ուղու հետքի երկարությունը պետք է լինի նույնը, ինչ ուղարկվող հետքի երկարությունը:

EMI-ի համար մեկը կոչվում է «խախտված լարեր», իսկ մյուսը՝ «զոհված լարեր»: Ինդուկտիվության և հզորության միացումը կազդի «զոհի» հետքի վրա՝ էլեկտրամագնիսական դաշտերի առկայության պատճառով, դրանով իսկ առաջացնելով առաջ և հակառակ հոսանքներ «զոհի հետքի» վրա: Այս դեպքում ալիքները կստեղծվեն կայուն միջավայրում, որտեղ փոխանցման երկարությունը և ազդանշանի ընդունման երկարությունը գրեթե հավասար են:

Հաղորդալարերի լավ հավասարակշռված և կայուն միջավայրում ինդուկտիվ հոսանքները պետք է չեղյալ համարեն միմյանց՝ չեղարկելու համար: Սակայն մենք անկատար աշխարհում ենք, և նման բաներ չեն լինի։ Հետևաբար, մեր նպատակն է նվազագույնի հասցնել բոլոր հետքերի խոսակցությունները: Եթե ​​զուգահեռ գծերի միջև լայնությունը երկու անգամ գերազանցում է գծերի լայնությունը, խաչաձևության ազդեցությունը կարող է նվազագույնի հասցնել: Օրինակ, եթե հետքի լայնությունը 5 միլ է, երկու զուգահեռ վազող հետքերի միջև նվազագույն հեռավորությունը պետք է լինի 10 միլ կամ ավելի:

Քանի որ նոր նյութերը և նոր բաղադրիչները շարունակում են հայտնվել, PCB դիզայներները պետք է շարունակեն զբաղվել էլեկտրամագնիսական համատեղելիության և միջամտության հետ կապված խնդիրների հետ:

2. Անջատող կոնդենսատոր

Կոնդենսատորների անջատումը կարող է նվազեցնել խտրականության բացասական հետևանքները: Դրանք պետք է տեղակայվեն սարքի էլեկտրամատակարարման պտուտակի և ցամաքային կապի միջև, որպեսզի ապահովեն AC ցածր դիմադրություն և նվազեցնեն աղմուկն ու խոսակցությունը: Լայն հաճախականության տիրույթում ցածր դիմադրության հասնելու համար պետք է օգտագործվեն մի քանի անջատող կոնդենսատորներ:

Անջատող կոնդենսատորների տեղադրման կարևոր սկզբունքն այն է, որ հզորության ամենափոքր արժեք ունեցող կոնդենսատորը պետք է հնարավորինս մոտ լինի սարքին, որպեսզի նվազեցնի ինդուկտիվության ազդեցությունը հետքի վրա: Այս կոնկրետ կոնդենսատորը հնարավորինս մոտ է սարքի հոսանքի կապին կամ հոսանքի հետագծին, և կոնդենսատորի բարձիկը միացնում է անմիջապես միջանցքին կամ վերգետնյա հարթությանը: Եթե ​​հետքը երկար է, օգտագործեք մի քանի անցուղիներ՝ հողի դիմադրությունը նվազագույնի հասցնելու համար:

3. Հողացրեք PCB-ն

EMI-ի կրճատման կարևոր միջոց է PCB-ի վերգետնյա հարթության նախագծումը: Առաջին քայլն այն է, որ հողակցման տարածքը հնարավորինս մեծ լինի PCB տպատախտակի ընդհանուր տարածքի մեջ, ինչը կարող է նվազեցնել արտանետումները, խոսակցությունները և աղմուկը: Հատուկ խնամք պետք է ցուցաբերվի յուրաքանչյուր բաղադրիչ գետնի կետին կամ գետնի հարթությանը միացնելիս: Եթե ​​դա չկատարվի, ապա հուսալի վերգետնյա ինքնաթիռի չեզոքացնող ազդեցությունն ամբողջությամբ չի օգտագործվի:

Հատկապես բարդ PCB դիզայնն ունի մի քանի կայուն լարումներ: Իդեալում, յուրաքանչյուր հղման լարում ունի իր համապատասխան հողային հարթությունը: Այնուամենայնիվ, եթե գրունտային շերտը շատ է, դա կբարձրացնի PCB-ի արտադրության արժեքը և կդարձնի գինը չափազանց բարձր: Փոխզիջումը կայանում է նրանում, որ գետնի հարթություններն օգտագործվեն երեքից հինգ տարբեր դիրքերում, և յուրաքանչյուր վերգետնյա հարթություն կարող է պարունակել մի քանի վերգետնյա մասեր: Սա ոչ միայն վերահսկում է տպատախտակի արտադրության արժեքը, այլև նվազեցնում է EMI-ն և EMC-ն:

Եթե ​​ցանկանում եք նվազագույնի հասցնել EMC-ը, ապա ցածր դիմադրողականությամբ հիմնավորման համակարգը շատ կարևոր է: Բազմաշերտ PCB-ում ավելի լավ է ունենալ հուսալի վերգետնյա հարթություն, այլ ոչ թե պղնձի գողացող կամ ցրված հողատարածք, քանի որ այն ունի ցածր դիմադրություն, կարող է ապահովել ընթացիկ ուղի, հակադարձ ազդանշանի լավագույն աղբյուրն է:

Շատ կարևոր է նաև ազդանշանի գետնին վերադարձնելու տևողությունը: Ազդանշանի և ազդանշանի աղբյուրի միջև ընկած ժամանակը պետք է հավասար լինի, հակառակ դեպքում այն ​​կառաջացնի ալեհավաքի նման երևույթ՝ ճառագայթվող էներգիան դարձնելով EMI-ի մի մասը: Նմանապես, հետքերը, որոնք փոխանցում են հոսանքը դեպի ազդանշանի աղբյուրը, պետք է հնարավորինս կարճ լինեն: Եթե ​​աղբյուրի ուղու երկարությունը և վերադարձի ուղին հավասար չեն, տեղի կունենա վերգետնյա ցատկում, որը նույնպես կառաջացնի EMI:

4. Խուսափեք 90° անկյունից

ԷՄԻ-ն նվազեցնելու համար խուսափեք լարերի, միջանցքների և 90° անկյուն ձևավորող այլ բաղադրիչներից, քանի որ ուղիղ անկյունները ճառագայթում կառաջացնեն: Այս անկյունում հզորությունը կավելանա, և բնորոշ դիմադրությունը նույնպես կփոխվի՝ հանգեցնելով արտացոլումների և այնուհետև EMI-ի: 90° անկյուններից խուսափելու համար հետքերը պետք է ուղղորդվեն դեպի անկյունները առնվազն երկու 45° անկյան տակ:

5. Զգուշությամբ օգտագործեք vias-ը

Գրեթե բոլոր PCB դասավորություններում vias-ը պետք է օգտագործվի տարբեր շերտերի միջև հաղորդիչ կապեր ապահովելու համար: PCB դասավորության ինժեներները պետք է հատկապես զգույշ լինեն, քանի որ vias-ը կառաջացնի ինդուկտիվություն և հզորություն: Որոշ դեպքերում դրանք նաև արտացոլումներ են առաջացնելու, քանի որ բնորոշ դիմադրությունը կփոխվի, երբ հետքի մեջ վիա կատարվի:

Նաև հիշեք, որ vias-ը կավելացնի հետքի երկարությունը և պետք է համապատասխանեցվի: Եթե ​​դա դիֆերենցիալ հետք է, ապա պետք է հնարավորինս խուսափել անցուղիներից: Եթե ​​դա հնարավոր չէ խուսափել, օգտագործեք vias-ը երկու հետքերում՝ փոխհատուցելու ազդանշանի և վերադարձի ուղու հետաձգումները:

6. Մալուխ և ֆիզիկական պաշտպանություն

Թվային սխեմաներ և անալոգային հոսանքներ կրող մալուխները կառաջացնեն մակաբուծական հզորություն և ինդուկտիվություն՝ առաջացնելով EMC-ի հետ կապված բազմաթիվ խնդիրներ: Եթե ​​օգտագործվում է ոլորված զույգ մալուխ, միացման մակարդակը կպահվի ցածր, իսկ առաջացած մագնիսական դաշտը կվերանա: Բարձր հաճախականության ազդանշանների համար պետք է օգտագործվի պաշտպանված մալուխ, իսկ մալուխի առջևի և հետևի մասերը պետք է հիմնավորված լինեն՝ EMI միջամտությունը վերացնելու համար:

Ֆիզիկական պաշտպանությունն այն է, որ համակարգը ամբողջությամբ կամ դրա մի մասը փաթաթվի մետաղական փաթեթով, որպեսզի կանխվի EMI-ի մուտքը PCB միացում: Այս տեսակի պաշտպանությունը նման է փակ հիմնավորված հաղորդիչ կոնտեյների, որը նվազեցնում է ալեհավաքի հանգույցի չափը և կլանում է EMI: