Pri oblikovanju PCB so bile vedno dve glavni težavi, ki sta inženirji povzročili glavobol, zlasti pri današnji obliki vezja in embalaži komponent, ki potrebujejo elektromagnetno združljivost (EMC) in z njimi povezane elektromagnetne motnje (EMI), in originalni originalni sistem pa se zmanjšujeta, originalni originalni sistem.

1. Crosstalk in ožičenje sta ključna točka

Ožičenje je še posebej pomembno za zagotovitev normalnega pretoka toka. Če tok prihaja iz oscilatorja ali druge podobne naprave, je še posebej pomembno, da tok ohranite ločeno od ozemljitvene ravnine ali ne, da bi tok potekal vzporedno z drugo sled. Dva vzporedna signala za visoke hitrosti bosta ustvarila EMC in EMI, zlasti Crosstalk. Pot upora mora biti najkrajša, pot povratnega toka pa mora biti čim manjša. Dolžina sledi povratne poti mora biti enaka dolžini sledi pošiljanja.

Za EMI se eden imenuje "kršitev ožičenja", drugi pa "žrtev ožičenja". Povezava induktivnosti in kapacitivnosti bo vplivala na sled "žrtve" zaradi prisotnosti elektromagnetnih polj, s čimer se ustvarijo naprej in povratne tokove na "sledi žrtev". V tem primeru bodo valovanje ustvarjene v stabilnem okolju, kjer sta dolžina prenosa in dolžina sprejema signala skoraj enaka.

V dobro uravnoteženem in stabilnem okolju ožičenja bi se morali inducirani tokovi odpovedati drug drugemu, da bi odpravili pregrado. Vendar smo v nepopolnem svetu in takšne stvari se ne bodo zgodilo. Zato je naš cilj, da dosežemo, da je križanje vseh sledi na minimum. Če je širina med vzporednimi črtami dvakrat večja od širine črte, je mogoče zmanjšati učinek crosstalka. Na primer, če je širina sledi 5 mil, naj bi bila najmanjša razdalja med dvema vzporednima tekaškima sledovi 10 mil ali več.

Ker se še naprej pojavljajo novi materiali in nove komponente, se morajo oblikovalci PCB še naprej ukvarjati z težavami z elektromagnetno združljivostjo in motnjami.

2. kondenzator ločitve

Ločitveni kondenzatorji lahko zmanjšajo škodljive učinke križišča. Nahaja se med napajalnim zatičem in ozemljitvenim zatičem naprave, da se zagotovi nizka impedanca izmeničnega toka in zmanjšuje hrup in prekrivanje. Za dosego nizke impedance v širokem frekvenčnem območju je treba uporabiti več kondenzatorjev ločitve.

Pomembno načelo za namestitev kondenzatorjev ločitve je, da mora biti kondenzator z najmanjšo vrednostjo kapacitivnosti čim bolj blizu napravi, da se zmanjša učinek induktivnosti na sled. Ta kondenzator je čim bližje napajalnemu zatiču ali napajalni sledi naprave in priključite blazinico kondenzatorja neposredno na via ali ozemljitev. Če je sled dolga, uporabite več vias, da zmanjšate zemeljsko impedanco.

3. ozemljitev PCB

Pomemben način za zmanjšanje EMI je oblikovanje ozemljitvene ravnine PCB. Prvi korak je, da se ozemljitvena površina čim večja znotraj skupne površine vezje PCB, kar lahko zmanjša emisije, pregrado in hrup. Pri priključitvi vsake komponente je treba paziti na posebno točko ali zemeljsko ravnino. Če tega ne storite, nevtralizirajoči učinek zanesljive ozemljitvene ravnine ne bo v celoti uporabljen.

Posebno zapletena zasnova PCB ima več stabilnih napetosti. V idealnem primeru ima vsaka referenčna napetost svojo ustrezno ozemljitev. Če pa je zemeljska plast preveč, bo povečala proizvodne stroške PCB in naredila ceno previsoka. Kompromis je, da uporabite zemeljske ravnine v treh do petih različnih položajih, vsaka ozemljitvena ravnina pa lahko vsebuje več ozemljitvenih delov. To ne samo nadzoruje stroške proizvodnje vezja, ampak tudi zmanjšuje EMI in EMC.

Če želite zmanjšati EMC, je zelo pomemben sistem ozemljitve z nizko impedanco. V večplastnem PCB je najbolje imeti zanesljivo ozemljitveno ravnino, ne pa bakreno tatovo ali razpršeno zemeljsko ravnino, ker ima nizko impedanco, lahko zagotavlja trenutno pot, najboljši vir povratnega signala.

Zelo pomemben je tudi čas, ko se signal vrne na tla. Čas med signalom in virom signala mora biti enak, sicer bo ustvaril antenski pojav, zaradi česar je sevalna energija del EMI. Podobno bi morale biti sledi, ki oddajajo tok v/iz vira signala, čim bolj kratke. Če dolžina izvorne poti in povratna pot nista enaki, bo prišlo do ozemljitve, ki bo ustvaril tudi EMI.

4. Izogibajte se kot 90 °

Da bi zmanjšali EMI, se izogibajte ožičenju, vias in drugih komponentah, ki tvorijo kot 90 °, ker bodo pravi koti ustvarili sevanje. Na tem kotičku se bo kapacitivnost povečala, spremenila se bo tudi značilna impedanca, kar bo vodilo do odsevov in nato EMI. Da bi se izognili 90 ° kotom, je treba sledovi usmeriti na vogale vsaj pod dvema 45 ° kotov.

5. Uporabite vias previdno

V skoraj vseh postavitvah PCB je treba VIA uporabljati za zagotavljanje prevodnih povezav med različnimi plastmi. Inženirji postavitve PCB morajo biti še posebej previdni, ker bodo Vias ustvarili induktivnost in kapacitivnost. V nekaterih primerih bodo ustvarili tudi odseve, ker se bo značilna impedanca spremenila, ko bo v slednem izvedenem A Via.

Ne pozabite tudi, da bo Vias povečal dolžino sledi in jo je treba uskladiti. Če gre za diferencialno sled, se je treba Viasu čim bolj izogibati. Če se ga ni mogoče izogniti, uporabite Vias v obeh sledovih, da nadomestite zamude v signalu in povratni poti.

6. kabel in fizično zaščito

Kabli, ki nosijo digitalna vezja in analogni tokovi, bodo ustvarili parazitsko kapacitivnost in induktivnost, kar bo povzročilo številne težave, povezane z EMC. Če se uporablja kabel zvitega para, bo nivo sklopke nizka in nastalo magnetno polje bo odpravljeno. Za visokofrekvenčne signale je treba uporabiti zaščiten kabel, sprednji in zadnji del kabla pa mora biti ozemljena, da se odpravi motnje EMI.

Fizično zaščito je, da celoten ali del sistema zavijete s kovinskim paketom, da prepreči, da bi EMI vstopil v vezje PCB. Tovrstno zaščito je kot zaprta ozemljena prevodna posoda, ki zmanjšuje velikost antene zanke in absorbira EMI.