PCB डिजाइनमा, विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता (EMC) र सम्बन्धित विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (EMI) सधैं दुई प्रमुख समस्याहरू छन् जसले इन्जिनियरहरूलाई टाउको दुखाएको छ, विशेष गरी आजको सर्किट बोर्ड डिजाइन र कम्पोनेन्ट प्याकेजिङमा संकुचन भइरहेको छ, र OEM लाई उच्च-गति प्रणालीहरू आवश्यक पर्दछ।

1. क्रसस्टल्क र तारहरू मुख्य बिन्दुहरू हुन्

विद्युत प्रवाहको सामान्य प्रवाह सुनिश्चित गर्न तारहरू विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ। यदि विद्युत् प्रवाह एक ओसिलेटर वा अन्य समान उपकरणबाट आउँछ भने, यो विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ कि वर्तमानलाई ग्राउन्ड प्लेनबाट अलग राख्नुहोस्, वा वर्तमानलाई अर्को ट्रेससँग समानान्तर चल्न दिनु हुँदैन। दुई समानान्तर उच्च-गति संकेतहरूले EMC र EMI उत्पन्न गर्नेछ, विशेष गरी क्रसस्टक। प्रतिरोध मार्ग सबैभन्दा छोटो हुनुपर्छ, र फिर्ता वर्तमान मार्ग सकेसम्म छोटो हुनुपर्छ। रिटर्न पथ ट्रेसको लम्बाइ पठाइएको ट्रेसको लम्बाइ जस्तै हुनुपर्छ।

EMI का लागि, एउटालाई "उल्लंघन गरिएको तारिङ" भनिन्छ र अर्कोलाई "पीडित तारिङ" भनिन्छ। इन्डक्टन्स र क्यापेसिटन्सको युग्मनले इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक फिल्डहरूको उपस्थितिको कारणले "पीडित" ट्रेसलाई असर गर्छ, जसले गर्दा "पीडित ट्रेस" मा अगाडि र उल्टो प्रवाहहरू उत्पन्न हुन्छ। यस अवस्थामा, लहरहरू स्थिर वातावरणमा उत्पन्न हुनेछ जहाँ प्रसारण लम्बाइ र सिग्नलको रिसेप्शन लम्बाइ लगभग बराबर हुन्छ।

राम्रो सन्तुलित र स्थिर तारिङ वातावरणमा, क्रसस्टक हटाउन प्रेरित धाराहरूले एकअर्कालाई रद्द गर्नुपर्छ। तथापि, हामी त्रुटिपूर्ण संसारमा छौं र त्यस्ता कुराहरू हुनेछैनन्। त्यसकारण, हाम्रो लक्ष्य भनेको सबै ट्रेसहरूको क्रसस्टकलाई न्यूनतममा राख्नु हो। यदि समानान्तर रेखाहरू बीचको चौडाइ रेखाहरूको चौडाइको दोब्बर छ भने, क्रसस्टकको प्रभावलाई कम गर्न सकिन्छ। उदाहरण को लागी, यदि ट्रेस चौडाई 5 mils छ भने, दुई समानान्तर चलिरहेको ट्रेस बीच न्यूनतम दूरी 10 mil वा बढी हुनुपर्छ।

नयाँ सामग्री र नयाँ कम्पोनेन्टहरू देखा पर्न जारी रहँदा, PCB डिजाइनरहरूले विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता र हस्तक्षेप मुद्दाहरूको सामना गर्न जारी राख्नुपर्छ।

2. डिकपलिंग क्यापेसिटर

Decoupling capacitors ले crosstalk को प्रतिकूल प्रभाव कम गर्न सक्छ। कम एसी प्रतिबाधा सुनिश्चित गर्न र आवाज र क्रसस्टक कम गर्न तिनीहरू पावर सप्लाई पिन र यन्त्रको ग्राउन्ड पिनको बीचमा अवस्थित हुनुपर्छ। फराकिलो फ्रिक्वेन्सी दायरामा कम प्रतिबाधा प्राप्त गर्न, धेरै decoupling capacitors प्रयोग गर्नुपर्छ।

डिकपलिंग क्यापेसिटरहरू राख्नको लागि एउटा महत्त्वपूर्ण सिद्धान्त यो हो कि सबैभन्दा सानो क्यापेसिटन्स मान भएको क्यापेसिटर ट्रेसमा इन्डक्टन्स प्रभाव कम गर्न उपकरणको जति सक्दो नजिक हुनुपर्छ। यो विशेष क्यापेसिटर यन्त्रको पावर पिन वा पावर ट्रेससँग सम्भव भएसम्म नजिक छ, र क्यापेसिटरको प्याडलाई सीधा मार्फत वा ग्राउन्ड प्लेनमा जडान गर्नुहोस्। यदि ट्रेस लामो छ भने, जमिन प्रतिबाधा कम गर्न धेरै भियास प्रयोग गर्नुहोस्।

3. PCB ग्राउन्ड गर्नुहोस्

EMI घटाउने एउटा महत्त्वपूर्ण तरिका PCB ग्राउन्ड प्लेन डिजाइन गर्नु हो। पहिलो चरण भनेको PCB सर्किट बोर्डको कुल क्षेत्र भित्र ग्राउन्डिङ क्षेत्रलाई सकेसम्म ठूलो बनाउनु हो, जसले उत्सर्जन, क्रसस्टक र आवाज कम गर्न सक्छ। प्रत्येक कम्पोनेन्टलाई ग्राउन्ड पोइन्ट वा ग्राउन्ड प्लेनमा जडान गर्दा विशेष हेरचाह गर्नुपर्छ। यदि यो गरिएन भने, भरपर्दो ग्राउन्ड प्लेनको तटस्थ प्रभाव पूर्ण रूपमा प्रयोग हुनेछैन।

विशेष गरी जटिल पीसीबी डिजाइनमा धेरै स्थिर भोल्टेजहरू छन्। आदर्श रूपमा, प्रत्येक सन्दर्भ भोल्टेजको आफ्नै सम्बन्धित ग्राउन्ड प्लेन हुन्छ। यद्यपि, यदि ग्राउन्ड लेयर धेरै छ भने, यसले PCB को निर्माण लागत बढाउँछ र मूल्य धेरै उच्च बनाउँछ। सम्झौता भनेको तीन देखि पाँच फरक स्थानहरूमा ग्राउन्ड प्लेनहरू प्रयोग गर्नु हो, र प्रत्येक ग्राउन्ड प्लेनले धेरै जमिन भागहरू समावेश गर्न सक्छ। यसले सर्किट बोर्डको निर्माण लागत मात्र नियन्त्रण गर्दैन, तर EMI र EMC पनि घटाउँछ।

यदि तपाईं EMC कम गर्न चाहनुहुन्छ भने, कम प्रतिबाधा ग्राउन्डिङ प्रणाली धेरै महत्त्वपूर्ण छ। बहु-तह पीसीबीमा, तामा चोर्ने वा छरिएको ग्राउन्ड प्लेन भन्दा भरपर्दो ग्राउन्ड प्लेन हुनु उत्तम हुन्छ, किनकि यसमा कम प्रतिबाधा छ, वर्तमान मार्ग प्रदान गर्न सक्छ, उत्तम रिभर्स सिग्नल स्रोत हो।

सिग्नल जमिनमा फर्कने समयको लम्बाइ पनि धेरै महत्त्वपूर्ण छ। सिग्नल र सिग्नल स्रोत बीचको समय बराबर हुनुपर्दछ, अन्यथा यसले एन्टेना-जस्तो घटना उत्पन्न गर्नेछ, विकिरण गरिएको ऊर्जालाई EMI को भाग बनाउँछ। त्यसै गरी, संकेत स्रोतमा/बाट वर्तमान प्रसारण गर्ने ट्रेसहरू सकेसम्म छोटो हुनुपर्छ। यदि स्रोत मार्गको लम्बाइ र फिर्ताको बाटो बराबर छैन भने, ग्राउन्ड बाउन्स हुनेछ, जसले EMI पनि उत्पन्न गर्नेछ।

4. 90° कोणबाट बच्नुहोस्

EMI घटाउनको लागि, 90° कोण बनाउने तारिङ, वियास र अन्य कम्पोनेन्टहरूबाट जोगिनुहोस्, किनभने दायाँ कोणले विकिरण उत्पन्न गर्नेछ। यस कुनामा, क्यापेसिटन्स बढ्नेछ, र विशेषता प्रतिबाधा पनि परिवर्तन हुनेछ, प्रतिबिम्ब र त्यसपछि EMI को नेतृत्व। 90° कोणबाट बच्नको लागि, ट्रेसहरू कम्तिमा दुई 45° कोणहरूमा कुनाहरूमा रुट गर्नुपर्छ।

5. सावधानी संग viaas प्रयोग गर्नुहोस्

लगभग सबै PCB लेआउटहरूमा, विभिन्न तहहरू बीच प्रवाहकीय जडानहरू प्रदान गर्न viaas प्रयोग गरिनुपर्छ। PCB लेआउट इन्जिनियरहरू विशेष गरी सावधान रहनु आवश्यक छ किनभने वियासले इन्डक्टन्स र क्यापेसिटन्स उत्पन्न गर्नेछ। केहि अवस्थामा, तिनीहरूले प्रतिबिम्ब पनि उत्पादन गर्नेछन्, किनभने विशेषता प्रतिबाधा परिवर्तन हुनेछ जब ट्रेस मा via बनाइन्छ।

यो पनि याद गर्नुहोस् कि वियासले ट्रेसको लम्बाइ बढाउनेछ र मिलाउन आवश्यक छ। यदि यो विभेदक ट्रेस हो भने, वियासलाई सकेसम्म बेवास्ता गर्नुपर्छ। यदि यसलाई बेवास्ता गर्न सकिँदैन भने, संकेत र फर्कने बाटोमा ढिलाइको लागि क्षतिपूर्ति गर्न दुवै ट्रेसहरूमा वियास प्रयोग गर्नुहोस्।

6. केबल र भौतिक संरक्षण

डिजिटल सर्किटहरू र एनालग धाराहरू बोक्ने केबलहरूले परजीवी क्यापेसिटन्स र इन्डक्टन्स उत्पन्न गर्नेछ, जसले धेरै EMC-सम्बन्धित समस्याहरू निम्त्याउँछ। यदि ट्विस्टेड-जोडा केबल प्रयोग गरिन्छ भने, युग्मन स्तर कम राखिनेछ र उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र हटाइनेछ। उच्च-फ्रिक्वेन्सी संकेतहरूको लागि, एक ढाल गरिएको केबल प्रयोग गर्नुपर्छ, र EMI हस्तक्षेप हटाउन केबलको अगाडि र पछाडि ग्राउन्ड गरिएको हुनुपर्छ।

भौतिक सुरक्षा भनेको EMI लाई PCB सर्किटमा प्रवेश गर्नबाट रोक्नको लागि प्रणालीको सम्पूर्ण वा भागलाई धातुको प्याकेजले बेर्नु हो। यस प्रकारको ढाल बन्द ग्राउन्ड कन्डक्टिभ कन्टेनर जस्तै हो, जसले एन्टेना लुप साइज घटाउँछ र EMI अवशोषित गर्दछ।