Në hartimin e PCB, pajtueshmëria elektromagnetike (EMC) dhe ndërhyrja elektromagnetike e lidhur (EMI) kanë qenë gjithmonë dy probleme kryesore që kanë bërë që inxhinierët të dhimbnin, veçanërisht në hartimin e bordit të qarkut të sotëm dhe paketimi i komponentëve po zvogëlohen, dhe OEM kërkojnë situatën e sistemeve me shpejtësi më të lartë.

1. Crosstalk dhe instalime elektrike janë pikat kryesore

Instalimi është veçanërisht i rëndësishëm për të siguruar rrjedhën normale të rrymës. Nëse rryma vjen nga një oshilator ose një pajisje tjetër e ngjashme, është veçanërisht e rëndësishme të mbash rrymën e ndarë nga rrafshi tokësor, ose jo ta lejosh rrymën të funksionojë paralel me një gjurmë tjetër. Dy sinjale paralele me shpejtësi të lartë do të gjenerojnë EMC dhe EMI, veçanërisht kryqëzimin. Rruga e rezistencës duhet të jetë më e shkurtër, dhe rruga e kthimit aktual duhet të jetë sa më e shkurtër që të jetë e mundur. Gjatësia e gjurmës së rrugës së kthimit duhet të jetë e njëjtë me gjatësinë e gjurmës së dërgimit.

Për EMI, njëra quhet "instalime elektrike e shkelur" dhe tjetra është "instalime elektrike e viktimizuar". Bashkimi i induktivitetit dhe kapacitetit do të ndikojë në gjurmën e "viktimës" për shkak të pranisë së fushave elektromagnetike, duke gjeneruar kështu rrymat përpara dhe të kundërt në "gjurmën e viktimave". Në këtë rast, rrjedhjet do të gjenerohen në një mjedis të qëndrueshëm ku gjatësia e transmetimit dhe gjatësia e pritjes së sinjalit janë pothuajse të barabarta.

Në një mjedis instalimesh të ekuilibruar mirë dhe të qëndrueshëm, rrymat e induktuara duhet të anulojnë njëra-tjetrën për të eleminuar kryqëzimin. Sidoqoftë, ne jemi në një botë të papërsosur dhe gjëra të tilla nuk do të ndodhin. Prandaj, qëllimi ynë është që ta mbajmë në minimum përmbledhjen e të gjitha gjurmëve. Nëse gjerësia midis linjave paralele është dyfishi i gjerësisë së linjave, efekti i kryqëzimit mund të minimizohet. Për shembull, nëse gjerësia e gjurmës është 5 milje, distanca minimale midis dy gjurmëve paralele të drejtimit duhet të jetë 10 mils ose më shumë.

Ndërsa materialet e reja dhe përbërësit e rinj vazhdojnë të shfaqen, projektuesit e PCB duhet të vazhdojnë të merren me pajtueshmërinë elektromagnetike dhe çështjet e ndërhyrjes.

2. Zbërthimi i kondensatorit

Zbërthimi i kondensatorëve mund të zvogëlojë efektet e dëmshme të kryqëzimit. Ato duhet të jenë të vendosura midis pinit të furnizimit me energji dhe kunjit tokësor të pajisjes për të siguruar rezistencë të ulët AC dhe për të zvogëluar zhurmën dhe kryqëzimin. Për të arritur rezistencë të ulët në një gamë të gjerë të frekuencës, duhet të përdoren kondensatorë të shumëfishtë zbërthyes.

Një parim i rëndësishëm për vendosjen e kondensatorëve të zbërthimit është se kondensatori me vlerën më të vogël të kapacitetit duhet të jetë sa më afër që të jetë e mundur me pajisjen për të zvogëluar efektin e induktancës në gjurmë. Ky kondensator i veçantë është sa më i afërt me pinin e energjisë ose gjurmën e energjisë së pajisjes, dhe lidhni jastëkun e kondensatorit direkt me rrafshin Via ose Tokës. Nëse gjurma është e gjatë, përdorni vias të shumëfishta për të minimizuar rezistencën në tokë.

3. Terreni PCB

Një mënyrë e rëndësishme për të zvogëluar EMI është hartimi i aeroplanit tokësor PCB. Hapi i parë është të bëjmë zonën e tokëzimit sa më të madhe të jetë e mundur brenda zonës totale të bordit të qarkut PCB, i cili mund të zvogëlojë emetimin, kryqëzimin dhe zhurmën. Kujdes i veçantë duhet të merret kur lidhni secilën përbërës me pikën e tokës ose në aeroplanin tokësor. Nëse kjo nuk është bërë, efekti neutralizues i një aeroplan tokësor të besueshëm nuk do të përdoret plotësisht.

Një dizajn veçanërisht i ndërlikuar i PCB ka disa tensione të qëndrueshme. Në mënyrë ideale, çdo tension referimi ka rrafshin e tij tokësor përkatës. Sidoqoftë, nëse shtresa tokësore është shumë, ajo do të rrisë koston e prodhimit të PCB dhe do ta bëjë çmimin shumë të lartë. Kompromisi është të përdorni aeroplanët tokësorë në tre deri në pesë pozicione të ndryshme, dhe secila aeroplan tokësor mund të përmbajë pjesë të shumta tokësore. Kjo jo vetëm që kontrollon koston e prodhimit të bordit të qarkut, por gjithashtu zvogëlon EMI dhe EMC.

Nëse dëshironi të minimizoni EMC, një sistem i ulët i tokëzimit të rezistencës është shumë i rëndësishëm. Në një PCB me shumë shtresa, është mirë që të keni një aeroplan tokësor të besueshëm, në vend se një aeroplan tokësor hajdut bakri ose të shpërndarë, sepse ka rezistencë të ulët, mund të sigurojë një rrugë aktuale, është burimi më i mirë i sinjalit të kundërt.

Gjatësia e kohës që sinjali kthehet në tokë është gjithashtu shumë e rëndësishme. Koha midis sinjalit dhe burimit të sinjalit duhet të jetë e barabartë, përndryshe ajo do të prodhojë një fenomen të ngjashëm me antenën, duke e bërë energjinë e rrezatuar një pjesë të EMI. Në mënyrë të ngjashme, gjurmët që transmetojnë rrymë në/nga burimi i sinjalit duhet të jenë sa më të shkurtër të jetë e mundur. Nëse gjatësia e shtegut të burimit dhe shtegu i kthimit nuk janë të barabarta, do të ndodhë fryrje në tokë, e cila gjithashtu do të gjenerojë EMI.

4. Shmangni këndin 90 °

Për të zvogëluar EMI, shmangni instalimet elektrike, VIA dhe përbërës të tjerë që formojnë një kënd 90 °, sepse këndet e duhura do të gjenerojnë rrezatim. Në këtë cep, kapaciteti do të rritet, dhe rezistenca karakteristike gjithashtu do të ndryshojë, duke çuar në reflektime dhe më pas EMI. Për të shmangur këndet 90 °, gjurmët duhet të drejtohen në qoshet të paktën në dy kënde 45 °.

5. Përdorni Vias me kujdes

Pothuajse në të gjitha paraqitjet e PCB, VIA duhet të përdoren për të siguruar lidhje përçuese midis shtresave të ndryshme. Inxhinierët e paraqitjes së PCB duhet të jenë veçanërisht të kujdesshëm sepse VIA do të gjenerojë induksion dhe kapacitet. Në disa raste, ato gjithashtu do të prodhojnë reflektime, sepse rezistenca karakteristike do të ndryshojë kur një VIA të bëhet në gjurmë.

Mos harroni gjithashtu se Vias do të rrisë gjatësinë e gjurmës dhe duhet të përputhet. Nëse është një gjurmë diferenciale, Vias duhet të shmanget sa më shumë që të jetë e mundur. Nëse nuk mund të shmanget, përdorni Vias në të dy gjurmët për të kompensuar vonesat në shtegun e sinjalit dhe kthimit.

6. kabllo dhe mbrojtje fizike

Kabllot që mbajnë qarqet dixhitale dhe rrymat analoge do të gjenerojnë kapacitet dhe induksion parazitar, duke shkaktuar shumë probleme të lidhura me EMC. Nëse përdoret një kabllo e palës së përdredhur, niveli i bashkimit do të mbahet i ulët dhe fusha magnetike e gjeneruar do të eliminohet. Për sinjalet me frekuencë të lartë, duhet të përdoret një kabllo e mbrojtur, dhe pjesa e përparme dhe e pasme e kabllit duhet të bazohet për të eleminuar ndërhyrjen e EMI.

Mbrojtja fizike është të mbështjellësh tërë ose një pjesë të sistemit me një paketë metalike për të parandaluar EMI të hyjë në qark PCB. Ky lloj mbrojtjeje është si një enë përçuese e mbyllur e mbyllur, e cila zvogëlon madhësinë e lakut të antenës dhe thith EMI.