Am PCB Design, elektromagnetesch Onbedenklechkeet (EMC) an Zesummenhang elektromagnetesch Interferenz (EMI) goufen ëmmer zwee grouss Problemer, déi Ingenieuren zu Kappwéi verursaacht hunn, virun allem am haitegen Circuit Verwaltungsrot Design a Komponent Verpakung schrumpft, an OEMs verlaangen méi héich-Vitesse Systemer Situatioun.

1. Crosstalk a Wiring sinn d'Schlësselpunkten

D'Verdrahtung ass besonnesch wichteg fir den normale Stroum vum Stroum ze garantéieren. Wann de Stroum aus engem Oszilléierer oder aneren ähnlechen Apparat kënnt, ass et besonnesch wichteg de Stroum getrennt vum Buedemplang ze halen, oder de Stroum net parallel zu enger anerer Spuer ze loossen. Zwee parallel High-Speed-Signaler generéieren EMC an EMI, besonnesch Crosstalk. De Resistenzwee muss de kuerste sinn, an de Retourstroumwee muss sou kuerz wéi méiglech sinn. D'Längt vun der Retour Wee Spuer soll d'selwecht sinn wéi d'Längt vun der Sendespur.

Fir EMI gëtt deen een "verletzten Drot" genannt an deen aneren ass "Affer Drot". D'Kopplung vun der Induktioun an der Kapazitéit wäert d'"Affer" Spuer beaflossen wéinst der Präsenz vun elektromagnéitesche Felder, doduerch generéiert Forward a Reverse Strom op der "Affer Spuer". An dësem Fall ginn Ripples an engem stabilen Ëmfeld generéiert wou d'Transmissiounslängt an d'Empfangslängt vum Signal bal gläich sinn.

An engem gutt equilibréierten a stabile Verkabelungsëmfeld sollten déi induzéiert Stréim géigesäiteg annuléieren fir Crosstalk ze eliminéieren. Wéi och ëmmer, mir sinn an enger onvollstänneger Welt, an esou Saache wäerten net geschéien. Dofir ass eist Zil d'Kräizung vun alle Spuren op e Minimum ze halen. Wann d'Breet tëscht parallele Linnen zweemol d'Breet vun de Linnen ass, kann den Effekt vum Crosstalk miniméiert ginn. Zum Beispill, wann d'Spuerbreet 5 Mills ass, soll de Minimum Distanz tëscht zwee parallele Lafenspuren 10 Mills oder méi sinn.

Wéi nei Materialien an nei Komponenten weider optrieden, musse PCB Designer weider mat elektromagnetescher Kompatibilitéit an Interferenzproblemer këmmeren.

2. Decoupling capacitor

Entkopplungskondensatoren kënnen déi negativ Auswierkunge vum Crosstalk reduzéieren. Si sollten tëscht dem Stroumversuergungspin an dem Buedempin vum Apparat lokaliséiert ginn fir eng geréng AC Impedanz ze garantéieren an de Geräischer a Crosstalk ze reduzéieren. Fir eng niddreg Impedanz iwwer e breet Frequenzbereich z'erreechen, sollten Multiple Entkopplungskondensatoren benotzt ginn.

E wichtege Prinzip fir decoupling capacitors ze placéieren ass, datt de capacitor mat de klengste capacitance Wäert esou no wéi méiglech op den Apparat soll den inductance Effekt op der Spuer reduzéieren. Dëse spezielle Kondensator ass sou no wéi méiglech un de Kraaftpin oder d'Kraaftspur vum Apparat, a verbënnt de Pad vum Kondensator direkt mat der Via- oder Grondfläch. Wann d'Spuer laang ass, benotzt verschidde Vias fir d'Buedimpedanz ze minimiséieren.

3. Grond de PCB

E wichtege Wee fir EMI ze reduzéieren ass de PCB Buedemplang ze designen. Den éischte Schrëtt ass d'Grondfläche sou grouss wéi méiglech am Gesamtberäich vum PCB Circuit Board ze maachen, wat d'Emissioun, d'Kräizung a Kaméidi reduzéiere kann. Besonnesch Suergfalt muss getraff ginn wann Dir all Komponent mam Buedempunkt oder Buedemplang verbënnt. Wann dat net gemaach gëtt, gëtt den neutraliséierende Effekt vun engem zouverléissege Buedemplang net voll genotzt.

E besonnesch komplexe PCB Design huet verschidde stabil Spannungen. Idealerweis huet all Referenzspannung seng eege entspriechend Buedemfläch. Wéi och ëmmer, wann d'Grondschicht zevill ass, wäert et d'Fabrikatiounskäschte vum PCB erhéijen an de Präis ze héich maachen. De Kompromiss ass d'Buedemfliger an dräi bis fënnef verschiddene Positiounen ze benotzen, an all Buedemplang kann verschidde Buedemdeeler enthalen. Dëst kontrolléiert net nëmmen d'Fabrikatiounskäschte vum Circuit Board, awer reduzéiert och EMI an EMC.

Wann Dir EMC miniméiere wëllt, ass e Low-Impedanz-Grondsystem ganz wichteg. An engem Multi-Layer PCB ass et am beschten eng zouverlässeg Buedem Fliger ze hunn, anstatt e Kupfer Déif oder verspreet Buedem Fliger, well et niddereg Impedanz huet, kann en aktuellen Wee bidden, ass déi bescht ëmgedréint Signal Quell.

D'Längt vun der Zäit wou d'Signal zréck op de Buedem ass och ganz wichteg. D'Zäit tëscht dem Signal an der Signalquell muss gläich sinn, soss wäert et en antennähnlechen Phänomen produzéieren, wat d'strahlungsenergie en Deel vum EMI mécht. Ähnlech sollten d'Spueren, déi Stroum un/vun der Signalquell iwwerdroen, sou kuerz wéi méiglech sinn. Wann d'Längt vun der Quell Wee an der Retour Wee sinn net gläich, Buedem Boun geschéien, déi wäert och EMI generéieren.

4. Vermeiden 90 ° Wénkel

Fir EMI ze reduzéieren, vermeiden Drot, Vias an aner Komponenten déi en 90 ° Wénkel bilden, well richteg Wénkel Stralung generéiert. An dësem Eck wäert d'Kapazitéit eropgoen, an d'charakteristesch Impedanz wäert och änneren, wat zu Reflexiounen an dann EMI féiert. Fir 90 ° Wénkel ze vermeiden, sollten d'Spure op d'mannst zwee 45 ° Wénkel an d'Ecker gefouert ginn.

5. Benotzen vias mat virsiichteg

A bal all PCB Layouten, muss vias benotzt ginn, fir e féierende Verbindungen tëscht verschiddene Schichten ze bidden. PCB Layoutingenieuren musse besonnesch virsiichteg sinn well Vias Induktanzen a Kapazitéit generéieren. An e puer Fäll produzéiere se och Reflexiounen, well déi charakteristesch impedance wäert änneren wann e via an der Spuer gemaach gëtt.

Erënneren och, datt vias wäert d'Längt vun der Spuer Erhéijung a muss ugepasst ginn. Wann et eng differentiell Spuer ass, solle Vias sou vill wéi méiglech vermeit ginn. Wann et net verhënnert ka ginn, benotzt Vias a béide Spuren fir Verspéidungen am Signal an Retour Wee ze kompenséieren.

6. Kabel a kierperlech shielding

Kabelen, déi digital Kreesleef an Analog Stréim droen, generéieren parasitesch Kapazitéit an Induktioun, wat vill EMC-relatéiert Problemer verursaacht. Wann e verdreift-paar Kabel benotzt gëtt, gëtt de Kupplungsniveau niddereg gehal an dat generéiert Magnéitfeld gëtt eliminéiert. Fir High-Frequenz Signaler muss e geschützte Kabel benotzt ginn, an d'Front an d'Réck vum Kabel muss gegrënnt ginn fir EMI-Interferenz ze eliminéieren.

Kierperlech Schirmung ass fir de ganzen oder en Deel vum System mat engem Metallpaket ze wéckelen fir ze verhënneren datt EMI an de PCB Circuit erakënnt. Dës Aart vu Schirmung ass wéi e zouenen gedréchent konduktiven Container, deen d'Antenneschleifgréisst reduzéiert an EMI absorbéiert.