పిసిబి రూపకల్పనలో, విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత (ఇఎంసి) మరియు సంబంధిత విద్యుదయస్కాంత జోక్యం (ఇఎంఐ) ఎల్లప్పుడూ రెండు ప్రధాన సమస్యలు, ఇవి ఇంజనీర్లు తలనొప్పికి కారణమయ్యాయి, ముఖ్యంగా నేటి సర్క్యూట్ బోర్డ్ డిజైన్ మరియు కాంపోనెంట్ ప్యాకేజింగ్ తగ్గిపోతున్నాయి మరియు OEM లకు అధిక-స్పీడ్ సిస్టమ్స్ పరిస్థితి అవసరం.
1. క్రాస్‌స్టాక్ మరియు వైరింగ్ కీలకమైన అంశాలు
కరెంట్ యొక్క సాధారణ ప్రవాహాన్ని నిర్ధారించడానికి వైరింగ్ చాలా ముఖ్యం. కరెంట్ ఓసిలేటర్ లేదా ఇతర సారూప్య పరికరం నుండి వచ్చినట్లయితే, కరెంట్‌ను గ్రౌండ్ ప్లేన్ నుండి వేరుగా ఉంచడం చాలా ముఖ్యం, లేదా కరెంట్ పరుగును మరొక ట్రేస్‌కు సమాంతరంగా అనుమతించకూడదు. రెండు సమాంతర హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ EMC మరియు EMI, ముఖ్యంగా క్రాస్‌స్టాక్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ప్రతిఘటన మార్గం చిన్నదిగా ఉండాలి మరియు రిటర్న్ కరెంట్ మార్గం సాధ్యమైనంత తక్కువగా ఉండాలి. రిటర్న్ పాత్ ట్రేస్ యొక్క పొడవు పంపిన ట్రేస్ యొక్క పొడవుతో సమానంగా ఉండాలి.
EMI కోసం, ఒకటి "ఉల్లంఘించిన వైరింగ్" అని పిలుస్తారు మరియు మరొకటి "బాధితుల వైరింగ్". ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ యొక్క కలపడం విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల ఉనికి కారణంగా “బాధితుడు” జాడను ప్రభావితం చేస్తుంది, తద్వారా “బాధితుల ట్రేస్” పై ముందుకు మరియు రివర్స్ ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, సిగ్నల్ యొక్క ప్రసార పొడవు మరియు రిసెప్షన్ పొడవు దాదాపు సమానంగా ఉండే స్థిరమైన వాతావరణంలో అలలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.
బాగా సమతుల్య మరియు స్థిరమైన వైరింగ్ వాతావరణంలో, ప్రేరేపిత ప్రవాహాలు క్రాస్‌స్టాక్‌ను తొలగించడానికి ఒకదానికొకటి రద్దు చేయాలి. అయితే, మేము అసంపూర్ణ ప్రపంచంలో ఉన్నాము మరియు అలాంటివి జరగవు. అందువల్ల, అన్ని జాడల క్రాస్‌స్టాక్‌ను కనిష్టంగా ఉంచడం మా లక్ష్యం. సమాంతర రేఖల మధ్య వెడల్పు పంక్తుల వెడల్పు కంటే రెండు రెట్లు ఉంటే, క్రాస్‌స్టాక్ ప్రభావాన్ని తగ్గించవచ్చు. ఉదాహరణకు, ట్రేస్ వెడల్పు 5 మిల్లులు అయితే, రెండు సమాంతర నడుస్తున్న జాడల మధ్య కనీస దూరం 10 మిల్లులు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉండాలి.
క్రొత్త పదార్థాలు మరియు క్రొత్త భాగాలు కనిపిస్తూనే ఉన్నందున, పిసిబి డిజైనర్లు విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత మరియు జోక్యం సమస్యలతో వ్యవహరించడం కొనసాగించాలి.
2. డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్
డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్లు క్రాస్‌స్టాక్ యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాలను తగ్గించగలవు. తక్కువ ఎసి ఇంపెడెన్స్‌ను నిర్ధారించడానికి మరియు శబ్దం మరియు క్రాస్‌స్టాక్‌ను తగ్గించడానికి అవి విద్యుత్ సరఫరా పిన్ మరియు పరికరం యొక్క గ్రౌండ్ పిన్ మధ్య ఉండాలి. విస్తృత పౌన frequency పున్య పరిధిపై తక్కువ ఇంపెడెన్స్ సాధించడానికి, బహుళ డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్లను ఉపయోగించాలి.
డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్లను ఉంచడానికి ఒక ముఖ్యమైన సూత్రం ఏమిటంటే, అతిచిన్న కెపాసిటెన్స్ విలువ కలిగిన కెపాసిటర్ ట్రేస్‌పై ఇండక్టెన్స్ ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి పరికరానికి సాధ్యమైనంత దగ్గరగా ఉండాలి. ఈ ప్రత్యేకమైన కెపాసిటర్ పరికరం యొక్క పవర్ పిన్ లేదా పవర్ ట్రేస్‌కు సాధ్యమైనంత దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు కెపాసిటర్ యొక్క ప్యాడ్‌ను నేరుగా VIA లేదా గ్రౌండ్ ప్లేన్‌కు కనెక్ట్ చేయండి. ట్రేస్ పొడవుగా ఉంటే, గ్రౌండ్ ఇంపెడెన్స్‌ను తగ్గించడానికి బహుళ వియాస్‌ను ఉపయోగించండి.
3. పిసిబి గ్రౌండ్
EMI ని తగ్గించడానికి ఒక ముఖ్యమైన మార్గం పిసిబి గ్రౌండ్ ప్లేన్‌ను రూపొందించడం. మొదటి దశ పిసిబి సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క మొత్తం ప్రాంతంలో గ్రౌండింగ్ ప్రాంతాన్ని సాధ్యమైనంత పెద్దదిగా చేయడం, ఇది ఉద్గార, క్రాస్‌స్టాక్ మరియు శబ్దాన్ని తగ్గించగలదు. ప్రతి భాగాన్ని గ్రౌండ్ పాయింట్ లేదా గ్రౌండ్ ప్లేన్‌కు కనెక్ట్ చేసేటప్పుడు ప్రత్యేక జాగ్రత్త తీసుకోవాలి. ఇది చేయకపోతే, నమ్మదగిన గ్రౌండ్ ప్లేన్ యొక్క తటస్థీకరణ ప్రభావం పూర్తిగా ఉపయోగించబడదు.
ముఖ్యంగా సంక్లిష్టమైన పిసిబి డిజైన్ అనేక స్థిరమైన వోల్టేజ్‌లను కలిగి ఉంది. ఆదర్శవంతంగా, ప్రతి రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ దాని స్వంత గ్రౌండ్ ప్లేన్ కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, గ్రౌండ్ పొర చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, ఇది పిసిబి యొక్క తయారీ వ్యయాన్ని పెంచుతుంది మరియు ధరను చాలా ఎక్కువగా చేస్తుంది. రాజీ ఏమిటంటే మూడు నుండి ఐదు వేర్వేరు స్థానాల్లో గ్రౌండ్ విమానాలను ఉపయోగించడం, మరియు ప్రతి గ్రౌండ్ ప్లేన్ బహుళ గ్రౌండ్ భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క తయారీ వ్యయాన్ని నియంత్రించడమే కాక, EMI మరియు EMC ని కూడా తగ్గిస్తుంది.
మీరు EMC ని తగ్గించాలనుకుంటే, తక్కువ ఇంపెడెన్స్ గ్రౌండింగ్ వ్యవస్థ చాలా ముఖ్యం. మల్టీ-లేయర్ పిసిబిలో, రాగి దొంగ లేదా చెల్లాచెదురైన గ్రౌండ్ ప్లేన్ కాకుండా నమ్మదగిన గ్రౌండ్ ప్లేన్ కలిగి ఉండటం మంచిది, ఎందుకంటే ఇది తక్కువ ఇంపెడెన్స్ కలిగి ఉంది, ప్రస్తుత మార్గాన్ని అందిస్తుంది, ఇది ఉత్తమ రివర్స్ సిగ్నల్ మూలం.
సిగ్నల్ భూమికి తిరిగి వచ్చే సమయం కూడా చాలా ముఖ్యం. సిగ్నల్ మరియు సిగ్నల్ మూలం మధ్య సమయం సమానంగా ఉండాలి, లేకపోతే అది యాంటెన్నా లాంటి దృగ్విషయాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది రేడియేటెడ్ శక్తిని EMI యొక్క భాగంగా చేస్తుంది. అదేవిధంగా, సిగ్నల్ మూలానికి/నుండి ప్రవాహాన్ని ప్రసారం చేసే జాడలు సాధ్యమైనంత తక్కువగా ఉండాలి. మూల మార్గం యొక్క పొడవు మరియు తిరిగి మార్గం సమానంగా లేకపోతే, గ్రౌండ్ బౌన్స్ సంభవిస్తుంది, ఇది EMI ని కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
4. 90 ° కోణాన్ని నివారించండి
EMI ని తగ్గించడానికి, వైరింగ్, వియాస్ మరియు ఇతర భాగాలు 90 ° కోణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఎందుకంటే లంబ కోణాలు రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ మూలలో, కెపాసిటెన్స్ పెరుగుతుంది, మరియు లక్షణ ఇంపెడెన్స్ కూడా మారుతుంది, ఇది ప్రతిబింబాలకు దారితీస్తుంది మరియు తరువాత EMI. 90 ° కోణాలను నివారించడానికి, జాడలను కనీసం రెండు 45 ° కోణాలలో మూలలకు మళ్ళించాలి.
5. జాగ్రత్తగా వియాస్‌ను ఉపయోగించండి
దాదాపు అన్ని పిసిబి లేఅవుట్లలో, వివిధ పొరల మధ్య వాహక కనెక్షన్‌లను అందించడానికి VIA లను ఉపయోగించాలి. పిసిబి లేఅవుట్ ఇంజనీర్లు ముఖ్యంగా జాగ్రత్తగా ఉండాలి ఎందుకంటే వియాస్ ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, అవి ప్రతిబింబాలను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఎందుకంటే AIA ట్రేస్‌లో చేసినప్పుడు లక్షణ ఇంపెడెన్స్ మారుతుంది.
VIA లు ట్రేస్ యొక్క పొడవును పెంచుతాయని మరియు సరిపోలాల్సిన అవసరం ఉందని గుర్తుంచుకోండి. ఇది అవకలన జాడ అయితే, వీస్‌ను వీలైనంత వరకు నివారించాలి. దీనిని నివారించలేకపోతే, సిగ్నల్ మరియు రిటర్న్ మార్గంలో జాప్యాలను భర్తీ చేయడానికి రెండు జాడలలోని వియాస్‌ను ఉపయోగించండి.
6. కేబుల్ మరియు భౌతిక కవచం
డిజిటల్ సర్క్యూట్లు మరియు అనలాగ్ ప్రవాహాలను మోసే కేబుల్స్ పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీనివల్ల అనేక EMC- సంబంధిత సమస్యలు ఉంటాయి. వక్రీకృత-జత కేబుల్ ఉపయోగించబడితే, కలపడం స్థాయి తక్కువగా ఉంచబడుతుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం తొలగించబడుతుంది. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్స్ కోసం, కవచం చేసిన కేబుల్ తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి, మరియు EMI జోక్యాన్ని తొలగించడానికి కేబుల్ ముందు మరియు వెనుక భాగాన్ని గ్రౌన్దేడ్ చేయాలి.
పిసిబి సర్క్యూట్లోకి EMI ప్రవేశించకుండా నిరోధించడానికి సిస్టమ్ యొక్క మొత్తం లేదా భాగాన్ని మెటల్ ప్యాకేజీతో చుట్టడం భౌతిక కవచం. ఈ రకమైన షీల్డింగ్ ఒక క్లోజ్డ్ గ్రౌన్దేడ్ కండక్టివ్ కంటైనర్ లాంటిది, ఇది యాంటెన్నా లూప్ పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు EMI ని గ్రహిస్తుంది.