ໃນການອອກແບບ PCB, ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EMC) ແລະການແຊກແຊງທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ (EMI) ສະເຫມີເປັນສອງບັນຫາໃຫຍ່ທີ່ເຮັດໃຫ້ວິສະວະກອນເຈັບຫົວ, ໂດຍສະເພາະໃນການອອກແບບແຜງວົງຈອນຂອງມື້ນີ້ແລະການຫຸ້ມຫໍ່ສ່ວນປະກອບແມ່ນຫົດຕົວ, ແລະ OEMs ຕ້ອງການລະບົບຄວາມໄວສູງໃນສະຖານະການ.

1. Crosstalk ແລະສາຍໄຟແມ່ນຈຸດສໍາຄັນ

ສາຍໄຟມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະເພື່ອຮັບປະກັນການໄຫຼຂອງກະແສປົກກະຕິ. ຖ້າກະແສໄຟຟ້າມາຈາກ oscillator ຫຼືອຸປະກອນທີ່ຄ້າຍຄືກັນອື່ນໆ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນໂດຍສະເພາະທີ່ຈະຮັກສາປະຈຸບັນແຍກຕ່າງຫາກຈາກຍົນພື້ນດິນ, ຫຼືບໍ່ໃຫ້ປະຈຸບັນແລ່ນຂະຫນານກັບຮ່ອງຮອຍອື່ນ. ສອງສັນຍານຄວາມໄວສູງຂະຫນານຈະສ້າງ EMC ແລະ EMI, ໂດຍສະເພາະແມ່ນ crosstalk. ເສັ້ນທາງການຕໍ່ຕ້ານຕ້ອງສັ້ນທີ່ສຸດ, ແລະເສັ້ນທາງກັບຄືນໃນປະຈຸບັນຕ້ອງສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ຄວາມຍາວຂອງການຕິດຕາມເສັ້ນທາງກັບຄືນຄວນເທົ່າກັບຄວາມຍາວຂອງການຕິດຕາມການສົ່ງຄືນ.

ສໍາລັບ EMI, ອັນຫນຶ່ງເອີ້ນວ່າ "ສາຍໄຟທີ່ຖືກລະເມີດ" ແລະອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນ "ສາຍໄຟທີ່ຖືກເຄາະຮ້າຍ". ການເຊື່ອມຕົວຂອງ inductance ແລະ capacitance ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຮ່ອງຮອຍ "ຜູ້ຖືກເຄາະຮ້າຍ" ເນື່ອງຈາກການປະກົດຕົວຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ດັ່ງນັ້ນການສ້າງກະແສຕໍ່ແລະປີ້ນກັບ "ຕິດຕາມຜູ້ຖືກເຄາະຮ້າຍ". ໃນກໍລະນີນີ້, ripples ຈະຖືກສ້າງຂື້ນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຫມັ້ນຄົງທີ່ຄວາມຍາວຂອງສາຍສົ່ງແລະຄວາມຍາວຂອງສັນຍານແມ່ນເກືອບເທົ່າທຽມກັນ.

ໃນສະພາບແວດລ້ອມສາຍໄຟທີ່ມີຄວາມສົມດູນແລະຫມັ້ນຄົງ, ກະແສໄຟຟ້າທີ່ກະຕຸ້ນຄວນຍົກເລີກເຊິ່ງກັນແລະກັນເພື່ອກໍາຈັດ crosstalk. ແນວໃດກໍຕາມ ເຮົາຢູ່ໃນໂລກທີ່ບໍ່ສົມບູນແບບ ແລະສິ່ງດັ່ງກ່າວຈະບໍ່ເກີດຂຶ້ນ. ເພາະສະນັ້ນ, ເປົ້າຫມາຍຂອງພວກເຮົາແມ່ນເພື່ອຮັກສາ crosstalk ຂອງຮ່ອງຮອຍທັງຫມົດໃຫ້ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ຖ້າຄວາມກວ້າງລະຫວ່າງເສັ້ນຂະຫນານແມ່ນສອງເທົ່າຂອງຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນ, ຜົນກະທົບຂອງ crosstalk ສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້. ຕົວຢ່າງ, ຖ້າຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍແມ່ນ 5 mils, ໄລຍະຫ່າງຕໍາ່ສຸດລະຫວ່າງສອງຮອຍແລ່ນຂະຫນານຄວນຈະເປັນ 10 mils ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ.

ໃນຂະນະທີ່ວັດສະດຸໃຫມ່ແລະອົງປະກອບໃຫມ່ຍັງສືບຕໍ່ປາກົດ, ຜູ້ອອກແບບ PCB ຕ້ອງໄດ້ສືບຕໍ່ແກ້ໄຂບັນຫາການເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າແລະການແຊກແຊງ.

2. Decoupling capacitor

Decoupling capacitors ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທາງລົບຂອງ crosstalk. ພວກເຂົາຄວນຈະຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງ pin ການສະຫນອງພະລັງງານແລະ pin ດິນຂອງອຸປະກອນເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຕ້ານທານ AC ຕ່ໍາແລະຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນແລະ crosstalk. ເພື່ອບັນລຸ impedance ຕ່ໍາໃນໄລຍະຄວາມຖີ່ກ້ວາງ, capacitor decoupling ຫຼາຍຄວນຈະຖືກນໍາໃຊ້.

ຫຼັກການທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການວາງ capacitors decoupling ແມ່ນວ່າ capacitor ທີ່ມີຄ່າ capacitance ຂະຫນາດນ້ອຍສຸດຄວນຈະໃກ້ຊິດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບອຸປະກອນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບ inductance ໃນການຕິດຕາມ. ຕົວເກັບປະຈຸສະເພາະນີ້ແມ່ນໃກ້ຊິດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບ pin ພະລັງງານຫຼືການຕິດຕາມພະລັງງານຂອງອຸປະກອນ, ແລະເຊື່ອມຕໍ່ pad ຂອງ capacitor ໂດຍກົງກັບຍົນຜ່ານຫຼືດິນ. ຖ້າຮ່ອງຮອຍຍາວ, ໃຊ້ຫຼາຍຊ່ອງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມດັນພື້ນ.

3. ພື້ນດິນ PCB

ວິທີທີ່ສໍາຄັນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ EMI ແມ່ນການອອກແບບຍົນ PCB ດິນ. ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນຂະຫນາດໃຫຍ່ເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ພາຍໃນພື້ນທີ່ທັງຫມົດຂອງແຜ່ນວົງຈອນ PCB, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ, crosstalk ແລະສິ່ງລົບກວນ. ຕ້ອງໄດ້ເອົາໃຈໃສ່ເປັນພິເສດເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ແຕ່ລະອົງປະກອບກັບຈຸດພື້ນດິນຫຼືຍົນພື້ນດິນ. ຖ້າຫາກວ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ເຮັດ, ຜົນກະທົບທີ່ເປັນກາງຂອງຍົນພື້ນດິນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຈະບໍ່ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງເຕັມສ່ວນ.

ການອອກແບບ PCB ສະລັບສັບຊ້ອນໂດຍສະເພາະມີແຮງດັນທີ່ຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ. ໂດຍຫລັກການແລ້ວ, ແຕ່ລະແຮງດັນກະສານອ້າງອີງມີຍົນພື້ນດິນທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງຕົນເອງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຖ້າຊັ້ນຫນ້າດິນຫຼາຍເກີນໄປ, ມັນຈະເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂອງ PCB ແລະເຮັດໃຫ້ລາຄາສູງເກີນໄປ. ການປະນີປະນອມແມ່ນການນໍາໃຊ້ຍົນພື້ນດິນໃນສາມຫາຫ້າຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະຍົນພື້ນດິນແຕ່ລະຄົນສາມາດປະກອບດ້ວຍຫຼາຍພາກສ່ວນ. ນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຄວບຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂອງກະດານວົງຈອນ, ແຕ່ຍັງຫຼຸດຜ່ອນ EMI ແລະ EMC.

ຖ້າທ່ານຕ້ອງການຫຼຸດຜ່ອນ EMC, ລະບົບພື້ນຖານ impedance ຕ່ໍາແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. ໃນ PCB ຫຼາຍຊັ້ນ, ມັນດີທີ່ສຸດທີ່ຈະມີຍົນພື້ນດິນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້, ແທນທີ່ຈະເປັນໂຈນທອງແດງຫຼືຍົນພື້ນດິນກະແຈກກະຈາຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນມີ impedance ຕ່ໍາ, ສາມາດສະຫນອງເສັ້ນທາງໃນປະຈຸບັນ, ເປັນແຫຼ່ງສັນຍານປີ້ນກັບກັນທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ໄລຍະເວລາທີ່ສັນຍານກັບຄືນສູ່ພື້ນດິນກໍ່ມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. ເວລາລະຫວ່າງສັນຍານແລະແຫຼ່ງສັນຍານຕ້ອງມີຄວາມເທົ່າທຽມກັນ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນມັນຈະສ້າງປະກົດການຄ້າຍຄືເສົາອາກາດ, ເຮັດໃຫ້ພະລັງງານ radiated ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງ EMI. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ຮ່ອງຮອຍທີ່ສົ່ງກະແສໄຟຟ້າໄປຫາ/ຈາກແຫຼ່ງສັນຍານຄວນສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ຖ້າຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງແຫຼ່ງແລະເສັ້ນທາງກັບຄືນບໍ່ເທົ່າທຽມກັນ, bounce ດິນຈະເກີດຂື້ນ, ເຊິ່ງຈະສ້າງ EMI.

4. ຫຼີກເວັ້ນມຸມ 90°

ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ EMI, ຫຼີກເວັ້ນການສາຍ, ຜ່ານແລະອົງປະກອບອື່ນໆທີ່ປະກອບເປັນມຸມ 90 °, ເພາະວ່າມຸມຂວາຈະສ້າງຮັງສີ. ໃນແຈນີ້, ຄວາມອາດສາມາດຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະ impedance ລັກສະນະຍັງຈະມີການປ່ຽນແປງ, ນໍາໄປສູ່ການສະທ້ອນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ EMI. ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນມຸມ 90°, ຮ່ອງຮອຍຄວນຖືກນໍາທາງໄປຫາມຸມຢ່າງຫນ້ອຍສອງມຸມ 45°.

5. ໃຊ້ທາງຜ່ານດ້ວຍຄວາມລະມັດລະວັງ

ໃນເກືອບທຸກຮູບແບບ PCB, ຜ່ານຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະຫນອງການເຊື່ອມຕໍ່ conductive ລະຫວ່າງຊັ້ນຕ່າງໆ. ວິສະວະກອນຮູບແບບ PCB ຈໍາເປັນຕ້ອງລະມັດລະວັງເປັນພິເສດເພາະວ່າ vias ຈະສ້າງ inductance ແລະ capacitance. ໃນບາງກໍລະນີ, ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງຈະຜະລິດການສະທ້ອນ, ເນື່ອງຈາກວ່າ impedance ລັກສະນະຈະປ່ຽນແປງເມື່ອຜ່ານທາງຖືກເຮັດຢູ່ໃນຮ່ອງຮອຍ.

ຍັງຈື່ໄວ້ວ່າ vias ຈະເພີ່ມຄວາມຍາວຂອງຮອຍແລະຕ້ອງໄດ້ຮັບການຈັບຄູ່. ຖ້າມັນເປັນຮ່ອງຮອຍທີ່ແຕກຕ່າງ, ຊ່ອງຜ່ານຄວນໄດ້ຮັບການຫຼີກເວັ້ນຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ຖ້າມັນບໍ່ສາມາດຫຼີກລ່ຽງໄດ້, ໃຫ້ໃຊ້ຜ່ານທັງສອງຮ່ອງຮອຍເພື່ອຊົດເຊີຍຄວາມລ່າຊ້າໃນສັນຍານແລະເສັ້ນທາງກັບຄືນ.

6. ສາຍເຄເບີ້ນແລະການປ້ອງກັນທາງດ້ານຮ່າງກາຍ

ສາຍເຄເບີ້ນທີ່ບັນຈຸວົງຈອນດິຈິຕອນແລະກະແສອະນາລັອກຈະສ້າງຄວາມຈຸຂອງແມ່ກາຝາກແລະ inductance, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ EMC. ຖ້າໃຊ້ສາຍຄູ່ບິດ, ລະດັບການເຊື່ອມຈະຖືກຮັກສາໄວ້ຕ່ໍາແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກທີ່ຜະລິດຈະຖືກລົບລ້າງ. ສໍາລັບສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ, ຕ້ອງໃຊ້ສາຍເຄເບີນທີ່ມີໄສ້, ແລະດ້ານຫນ້າແລະດ້ານຫລັງຂອງສາຍຕ້ອງຖືກຮາກຖານເພື່ອກໍາຈັດການແຊກແຊງ EMI.

ການປ້ອງກັນທາງກາຍະພາບແມ່ນການຫໍ່ທັງຫມົດຫຼືບາງສ່ວນຂອງລະບົບດ້ວຍຊຸດໂລຫະເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ EMI ເຂົ້າໄປໃນວົງຈອນ PCB. ການປ້ອງກັນປະເພດນີ້ແມ່ນຄ້າຍຄືຖັງ conductive ທີ່ມີດິນປິດ, ເຊິ່ງຫຼຸດລົງຂະຫນາດຂອງສາຍເສົາອາກາດແລະດູດເອົາ EMI.