PCB projektavimo metu elektromagnetinis suderinamumas (EMC) ir susiję elektromagnetiniai trukdžiai (EMI) visada buvo dvi pagrindinės problemos, dėl kurių inžinieriams buvo skauda galvą, ypač šiandienos grandinės plokštės dizaine ir komponentų pakuotėje, o originalios įrangos originalios įrangos originalios OER reikalauja didesnio greičio sistemų.

1. Pagrindiniai taškai yra „Crosstalk“ ir laidų laidai

Laidos yra ypač svarbios siekiant užtikrinti normalų srovės srautą. Jei srovė yra kilusi iš osciliatoriaus ar kito panašaus įrenginio, ypač svarbu laikyti srovę atskirai nuo žemės plokštumos, arba neleisti srovei paleisti lygiagrečiai kitam pėdsakui. Du lygiagrečiai greitaeigiai signalai generuos EMC ir EMI, ypač „Crosstalk“. Pasipriešinimo kelias turi būti trumpiausias, o grąžinimo srovės kelias turi būti kiek įmanoma trumpesnis. Grįžimo kelio pėdsakų ilgis turėtų būti toks pat kaip SENS pėdsako ilgis.

EMI vienas vadinamas „Pažeidžiamu laidais“, o kitas yra „nukentėjusių laidų“. Induktyvumo ir talpos sujungimas paveiks „aukos“ pėdsaką dėl elektromagnetinių laukų buvimo, taip sukuriant į priekį ir atvirkštines sroves ant „aukos pėdsakų“. Tokiu atveju virpuliai bus generuojami stabilioje aplinkoje, kur signalo perdavimo ilgis ir priėmimo ilgis yra beveik vienodi.

Tinkamai subalansuotoje ir stabilioje laidų aplinkoje sukeltos srovės turėtų atšaukti viena kitą, kad pašalintų „Crosstalk“. Tačiau mes esame netobulame pasaulyje, ir tokie dalykai neįvyks. Todėl mūsų tikslas yra išlaikyti minimalų visų pėdsakų skersinį. Jei plotis tarp lygiagrečių linijų yra dvigubai didesnis už linijų plotį, „Crosstalk“ poveikį galima sumažinti. Pvz., Jei pėdsakų plotis yra 5 milijonai, mažiausias atstumas tarp dviejų lygiagrečių bėgimo pėdsakų turėtų būti 10 milijonų ar daugiau.

Toliau pasirodžius naujoms medžiagoms ir naujiems komponentams, PCB dizaineriai turi ir toliau spręsti elektromagnetinio suderinamumo ir trukdžių problemas.

2. Atsiejimo kondensatorius

Atskleidimo kondensatoriai gali sumažinti neigiamą skerspjūvio poveikį. Jie turėtų būti tarp maitinimo kaiščio ir prietaiso žemės kaiščio, kad būtų užtikrinta maža kintamosios srovės varža ir sumažinta triukšmas bei skerspjūvis. Norint pasiekti mažą varžą plačiame dažnių diapazone, turėtų būti naudojami keli atsiejimo kondensatoriai.

Svarbus principas, skirtas atsisakyti kondensatorių, yra tas, kad kondensatorius, turintis mažiausią talpos vertę, turėtų būti kuo arčiau prietaiso, kad sumažintų induktyvumo poveikį pėdsakams. Šis kondensatorius yra kuo arčiau įrenginio kaiščio ar galios pėdsakų ir prijunkite kondensatoriaus padėklą tiesiai prie „Via“ arba „Ground“ plokštumos. Jei pėdsakas yra ilgas, naudokite daugybę VIA, kad sumažintumėte žemės varžą.

3. Įstokite PCB

Svarbus būdas sumažinti EMI yra projektuoti PCB žemės plokštumą. Pirmasis žingsnis yra padaryti kuo didesnę įžeminimo plotą bendroje PCB plokštės plote, kuris gali sumažinti emisiją, skerspjūvį ir triukšmą. Prijungiant kiekvieną komponentą prie žemės taško ar įžeminimo plokštumos, reikia atlikti ypatingą atsargumą. Jei tai nebus padaryta, neutralizuojantis patikimos žemės plokštumos poveikis nebus visiškai panaudotas.

Ypač sudėtingas PCB dizainas turi keletą stabilių įtampų. Idealiu atveju kiekviena etaloninė įtampa turi savo atitinkamą įžeminimo plokštumą. Tačiau jei žemės sluoksnis yra per didelis, jis padidins PCB gamybos sąnaudas ir padarys kainą per aukštą. Kompromisas yra naudoti žemės plokštumas nuo trijų iki penkių skirtingų vietų, o kiekvienoje žemės plokštumoje gali būti kelios žemės dalys. Tai ne tik kontroliuoja grandinės lentos gamybos sąnaudas, bet ir sumažina EMI ir EMC.

Jei norite sumažinti EMC, labai svarbi yra mažos varžos įžeminimo sistema. Daugiasluoksniame PCB geriausia turėti patikimą įžeminimo plokštumą, o ne vario vagys ar išsibarsčiusią požeminę plokštumą, nes ji turi mažą varžą, gali suteikti dabartinį kelią, yra geriausias atvirkštinio signalo šaltinis.

Tai, kiek laiko signalas grįžta į žemę, taip pat yra labai svarbus. Laikas tarp signalo ir signalo šaltinio turi būti lygus, kitaip jis sukels antenos panašų reiškinį, todėl spinduliuotosios energijos dalis bus EMI dalis. Panašiai pėdsakai, perduodantys srovę į/iš signalo šaltinio, turėtų būti kuo trumpesni. Jei šaltinio ilgis ir grįžimo kelias nebus lygus, įvyks žemės atšokimas, kuris taip pat sugeneruos EMI.

4. Venkite 90 ° kampo

Norėdami sumažinti EMI, venkite laidų, VIA ir kitų komponentų, sudarančių 90 ° kampą, nes stačiakampiai sukels radiaciją. Šiame kampe padidės talpa, taip pat pasikeis būdinga varža, leidžianti atspindėti, o paskui EMI. Norint išvengti 90 ° kampų, pėdsakai turėtų būti nukreipti į kampus bent dviem 45 ° kampu.

5. Atsargiai naudokite VIA

Beveik visuose PCB išdėstymuose „VIA“ turi būti naudojamas laidžiam ryšiui tarp skirtingų sluoksnių. PCB išdėstymo inžinieriai turi būti ypač atsargūs, nes „VIA“ sukels induktyvumą ir talpą. Kai kuriais atvejais jie taip pat sukels atspindžius, nes būdinga varža pasikeis, kai A VI yra padaryta pėdsake.

Taip pat atminkite, kad „VIA“ padidins pėdsakų ilgį ir jį reikės suderinti. Jei tai yra skirtingas pėdsakai, reikia kiek įmanoma vengti VIA. Jei to negalima išvengti, naudokite VIA abiejuose pėdsakuose, kad kompensuotumėte signalo ir grąžinimo kelio vėlavimą.

6. Kabelių ir fizinis ekranas

Kabeliai, turintys skaitmenines grandines ir analogines sroves, sukels parazitinę talpą ir induktyvumą, sukeldami daug su EMC susijusių problemų. Jei naudojamas susuktų porų laidas, jungties lygis bus žemas, o sugeneruotas magnetinis laukas bus pašalintas. Aukšto dažnio signalams turi būti naudojamas ekranuotas laidas, o kabelio priekinė ir galva turi būti įžeminta, kad būtų pašalintos EMI trukdžiai.

Fizinis ekranas yra apvynioti visą ar dalį sistemos su metaline pakuote, kad EMI nepatektų į PCB grandinę. Toks ekranas yra tarsi uždaras pagrįstas laidus indas, kuris sumažina antenos kilpos dydį ir sugeria EMI.