PCB дизайнында электромагниттик шайкештик (EMC) жана ага байланыштуу электромагниттик тоскоолдуктар (EMI) ар дайым инженерлердин башын ооруткан эки негизги көйгөй болуп келген, айрыкча бүгүнкү күндөгү схеманын дизайнында жана компоненттердин таңгагында кичирейип баратат жана OEMs жогорку ылдамдыктагы системаларды талап кылат.

1. Кайчылаш жана зымдар негизги пункттар болуп саналат

Электр зымдары токтун нормалдуу агымын камсыз кылуу үчүн өзгөчө маанилүү. Эгерде ток осциллятордон же башка ушул сыяктуу түзүлүштөн келсе, токту жердин тегиздигинен бөлөк кармоо же токтун башка изге параллель өтүшүнө жол бербөө өзгөчө маанилүү. Эки параллелдүү жогорку ылдамдыктагы сигналдар EMC жана EMI жаратат, айрыкча кайчылаш. Каршылык жолу эң кыска болушу керек, ал эми кайтып келүүчү ток жолу мүмкүн болушунча кыска болушу керек. Кайтып келүүчү жолдун узундугу жөнөтүлгөн издин узундугу менен бирдей болушу керек.

EMI үчүн бири "бузулган зымдар" деп аталат, экинчиси "курман болгон зымдар". Индуктивдүүлүктүн жана сыйымдуулуктун кошулушу электромагниттик талаалардын болушунан улам "курмандык" изине таасирин тийгизет, ошону менен "курмандык изи" боюнча алдыга жана артка агымдарды пайда кылат. Бул учурда толкундар сигналдын берүү жана кабыл алуу узундугу дээрлик бирдей болгон туруктуу чөйрөдө пайда болот.

Жакшы тең салмакталган жана туруктуу зымдар чөйрөсүндө индукцияланган токтар кайчылашууну жок кылуу үчүн бири-бирин жокко чыгарышы керек. Бирок, биз жеткилең эмес дүйнөдө жашап жатабыз жана андай нерселер болбойт. Ошондуктан, биздин максатыбыз - бардык издердин кайчылашуусун минималдуу деңгээлде сактоо. Эгерде параллелдүү сызыктардын ортосундагы туурасы сызыктардын туурасынан эки эсе көп болсо, кайчылашуунун эффектин азайтууга болот. Мисалы, трассанын туурасы 5 миль болсо, эки параллелдүү чуркоо изинин ортосундагы минималдуу аралык 10 миль же андан көп болушу керек.

Жаңы материалдар жана жаңы компоненттер пайда болгон сайын, ПХБ дизайнерлери электромагниттик шайкештик жана кийлигишүү маселелери менен күрөшүүнү уланта бериши керек.

2. Ажыратуучу конденсатор

Конденсаторлорду ажыратуу кайчылашуунун терс таасирин азайтышы мүмкүн. Төмөн өзгөрмө токтун импедансын камсыз кылуу жана ызы-чуу менен кайчылашууну азайтуу үчүн алар электр менен жабдуунун төөнөгүчүнүн ортосунда болушу керек. Кеңири жыштык диапазонунда төмөн импеданска жетүү үчүн бир нече ажыратуу конденсаторлору колдонулушу керек.

Ажыратуучу конденсаторлорду жайгаштыруунун маанилүү принциби - эң аз сыйымдуулук мааниси бар конденсатор изи боюнча индуктивдүү таасирди азайтуу үчүн түзүлүшкө мүмкүн болушунча жакын болушу керек. Бул өзгөчө конденсатор аппараттын кубат төөнөгүчүнө же кубаттуулук изине мүмкүн болушунча жакын жана конденсатордун аянтчасын түздөн-түз аркылуу же жер тегиздигине туташтырыңыз. Из узун болсо, жердин импедансын азайтуу үчүн бир нече жолду колдонуңуз.

3. PCBди жерлеңиз

EMI азайтуунун маанилүү жолу PCB жер учагын долбоорлоо болуп саналат. Биринчи кадам - ​​бул PCB схемасынын жалпы аянтынын чегинде жерге туташтыруу аянтын мүмкүн болушунча чоң кылуу, бул эмиссияны, кайчылашууну жана ызы-чууну азайтат. Ар бир компонентти жер чекитине же жер тегиздигине туташтырууда өзгөчө кылдаттык керек. Бул аткарылбаса, ишенимдүү жер учагынын нейтралдаштыруучу эффектиси толук пайдаланылбайт.

Өзгөчө татаал PCB дизайны бир нече туруктуу чыңалууга ээ. Идеалында, ар бир шилтеме чыңалуу өзүнүн тиешелүү жер тегиздигине ээ. Бирок, жер катмары өтө көп болсо, анда ал ПХБнын өндүрүштүк наркын жогорулатып, бааны өтө жогору кылат. компромисс үч-беш башка кызматтарда жер учактарды колдонуу болуп саналат, жана ар бир жер учагы бир нече жер бөлүктөрүн камтышы мүмкүн. Бул схеманын өндүрүштүк наркын гана көзөмөлдөбөстөн, EMI жана EMCди азайтат.

Эгерде сиз EMC азайтууну кааласаңыз, анда төмөн импеданстык жерге туташтыруу системасы абдан маанилүү. Көп катмарлуу ПХБда жез уурулук же чачыранды жер учагы эмес, ишенимдүү жер учагы болгону жакшы, анткени ал аз импеданска ээ, учурдагы жолду камсыздай алат, эң жакшы тескери сигнал булагы .

Сигналдын жерге кайтып келүү убактысы да абдан маанилүү. Сигнал менен сигнал булагынын ортосундагы убакыт бирдей болушу керек, антпесе ал антеннага окшош кубулушту жаратып, нурлануучу энергияны EMIнин бир бөлүгүнө айлантат. Ошо сыяктуу эле, сигналдын булагына ток өткөрүүчү издер мүмкүн болушунча кыска болушу керек. Эгерде булак жолунун узундугу менен кайтып келүүчү жол бирдей болбосо, жер секирүү пайда болот, бул да EMI жаратат.

4. 90° бурчтан качыңыз

EMIди азайтуу үчүн 90° бурчту түзүүчү зымдарды, линияларды жана башка компоненттерди болтурбоо керек, анткени тик бурчтар нурланууну жаратат. Бул бурчта сыйымдуулук көбөйөт жана мүнөздүү импеданс да өзгөрүп, чагылууга, андан кийин EMIге алып келет. 90° бурчтарды болтурбоо үчүн, издер, жок эле дегенде, эки 45° бурчта бурчтарга багытталышы керек.

5. Визаларды этияттык менен колдонуңуз

Дээрлик бардык PCB схемаларында ар кандай катмарлардын ортосундагы өткөргүч байланыштарды камсыз кылуу үчүн vias колдонулушу керек. PCB макетинин инженерлери өзгөчө этият болушу керек, анткени vias индуктивдүүлүктү жана сыйымдуулукту жаратат. Кээ бир учурларда, алар да чагылууларды пайда кылышат, анткени трассада бир жолу жасалганда мүнөздүү импеданс өзгөрөт.

Ошондой эле vias изи узундугун көбөйтөт жана дал келиши керек экенин унутпа. Эгерде ал дифференциалдык изи болсо, мүмкүн болушунча алыстыктан качуу керек. Эгер аны болтурбоо мүмкүн болбосо, сигналдагы жана кайтуу жолундагы кечигүүлөрдүн ордун толтуруу үчүн эки трассадагы эки жолду колдонуңуз.

6. Кабель жана физикалык экран

Санариптик схемаларды жана аналогдук токторду алып жүрүүчү кабелдер мителик сыйымдуулукту жана индуктивдүүлүктү жаратып, EMC менен байланышкан көптөгөн көйгөйлөрдү жаратат. Эгер бурмаланган жуп кабели колдонулса, бириктирүү деңгээли төмөн бойдон калат жана пайда болгон магнит талаасы жок кылынат. Жогорку жыштыктагы сигналдар үчүн корголгон кабель колдонулушу керек жана EMI кийлигишүүсүн жок кылуу үчүн кабелдин алдыңкы жана арткы бөлүгү жерге туташтырылышы керек.

Физикалык коргоо - бул PCB схемасына EMI кирүүсүн алдын алуу үчүн системанын бүтүндөй же бир бөлүгүн металл пакет менен ороп коюу. Мындай калканч антеннанын циклинин өлчөмүн азайтып, EMI сиңирип алган жабык жерге коюлган өткөргүч контейнерге окшош.