Sa disenyo ng PCB, ang pagiging tugma ng electromagnetic (EMC) at mga kaugnay na panghihimasok sa electromagnetic (EMI) ay palaging dalawang pangunahing problema na naging sanhi ng sakit ng ulo ng mga inhinyero, lalo na sa disenyo ng circuit board ngayon at ang pag-iimpake ng sangkap ay pag-urong, at ang mga OEM ay nangangailangan ng sitwasyon ng mas mataas na bilis ng mga sistema.

1. Ang Crosstalk at mga kable ang mga pangunahing punto

Ang mga kable ay partikular na mahalaga upang matiyak ang normal na daloy ng kasalukuyang. Kung ang kasalukuyang ay nagmula sa isang oscillator o iba pang katulad na aparato, mahalaga lalo na upang mapanatili ang kasalukuyang hiwalay mula sa ground plane, o hindi hayaan ang kasalukuyang tumakbo kahanay sa isa pang bakas. Dalawang parallel high-speed signal ang bubuo ng EMC at EMI, lalo na ang Crosstalk. Ang landas ng paglaban ay dapat na pinakamaikling, at ang kasalukuyang kasalukuyang landas ay dapat na maikli hangga't maaari. Ang haba ng bakas ng landas ng pagbabalik ay dapat na pareho sa haba ng pagpapadala ng bakas.

Para sa EMI, ang isa ay tinawag na "Infringed Wiring" at ang isa ay "nabiktima ng mga kable". Ang pagkabit ng inductance at capacitance ay makakaapekto sa "biktima" na bakas dahil sa pagkakaroon ng mga larangan ng electromagnetic, sa gayon ay bumubuo ng pasulong at baligtad na mga alon sa "biktima ng biktima". Sa kasong ito, ang mga ripples ay bubuo sa isang matatag na kapaligiran kung saan ang haba ng paghahatid at haba ng pagtanggap ng signal ay halos pantay.

Sa isang maayos na balanseng at matatag na kapaligiran ng mga kable, ang sapilitan na mga alon ay dapat kanselahin ang bawat isa upang maalis ang crosstalk. Gayunpaman, tayo ay nasa isang di -sakdal na mundo, at ang mga bagay na ito ay hindi mangyayari. Samakatuwid, ang aming layunin ay upang mapanatili ang crosstalk ng lahat ng mga bakas sa isang minimum. Kung ang lapad sa pagitan ng mga kahanay na linya ay dalawang beses ang lapad ng mga linya, ang epekto ng crosstalk ay maaaring mabawasan. Halimbawa, kung ang lapad ng bakas ay 5 mils, ang minimum na distansya sa pagitan ng dalawang kahanay na mga bakas na tumatakbo ay dapat na 10 mil o higit pa.

Habang ang mga bagong materyales at mga bagong sangkap ay patuloy na lilitaw, ang mga taga -disenyo ng PCB ay dapat na magpatuloy upang makitungo sa mga isyu sa electromagnetic at mga isyu sa pagkagambala.

2. Decoupling capacitor

Ang mga decoupling capacitor ay maaaring mabawasan ang masamang epekto ng crosstalk. Dapat silang matatagpuan sa pagitan ng power supply pin at ang ground pin ng aparato upang matiyak ang mababang impedance ng AC at bawasan ang ingay at crosstalk. Upang makamit ang mababang impedance sa isang malawak na saklaw ng dalas, dapat gamitin ang maraming mga capacitor ng decoupling.

Ang isang mahalagang prinsipyo para sa paglalagay ng mga capacitor ng decoupling ay ang kapasitor na may pinakamaliit na halaga ng kapasidad ay dapat na malapit hangga't maaari sa aparato upang mabawasan ang epekto ng inductance sa bakas. Ang partikular na kapasitor na ito ay mas malapit hangga't maaari sa power pin o power trace ng aparato, at ikonekta ang pad ng kapasitor nang direkta sa Via o Ground Plane. Kung mahaba ang bakas, gumamit ng maraming mga vias upang mabawasan ang impedance ng lupa.

3. Ground ang PCB

Ang isang mahalagang paraan upang mabawasan ang EMI ay ang pagdisenyo ng PCB ground plane. Ang unang hakbang ay ang paggawa ng saligan na lugar hangga't maaari sa loob ng kabuuang lugar ng PCB circuit board, na maaaring mabawasan ang paglabas, crosstalk at ingay. Ang espesyal na pangangalaga ay dapat gawin kapag kumokonekta sa bawat sangkap sa ground point o ground plane. Kung hindi ito tapos, ang neutralizing epekto ng isang maaasahang eroplano ng lupa ay hindi ganap na magamit.

Ang isang partikular na kumplikadong disenyo ng PCB ay may ilang mga matatag na boltahe. Sa isip, ang bawat boltahe ng sanggunian ay may sariling kaukulang eroplano ng lupa. Gayunpaman, kung ang ground layer ay labis, tataas nito ang gastos sa pagmamanupaktura ng PCB at gawing mataas ang presyo. Ang kompromiso ay ang paggamit ng mga eroplano sa lupa sa tatlo hanggang limang magkakaibang posisyon, at ang bawat eroplano ng lupa ay maaaring maglaman ng maraming mga bahagi ng lupa. Hindi lamang ito kinokontrol ang gastos sa pagmamanupaktura ng circuit board, ngunit binabawasan din ang EMI at EMC.

Kung nais mong mabawasan ang EMC, ang isang mababang sistema ng grounding ng impedance ay napakahalaga. Sa isang multi-layer na PCB, pinakamahusay na magkaroon ng isang maaasahang eroplano sa lupa, sa halip na isang tanso na magnanakaw o nakakalat na eroplano ng lupa, dahil may mababang impedance, maaaring magbigay ng isang kasalukuyang landas, ay ang pinakamahusay na reverse signal na mapagkukunan.

Ang haba ng oras na ang signal ay bumalik sa lupa ay napakahalaga din. Ang oras sa pagitan ng signal at ang mapagkukunan ng signal ay dapat na pantay-pantay, kung hindi man ito ay makagawa ng isang antena na tulad ng kababalaghan, na ginagawang isang bahagi ng EMI ang radiated energy. Katulad nito, ang mga bakas na nagpapadala ng kasalukuyang sa/mula sa mapagkukunan ng signal ay dapat na maikli hangga't maaari. Kung ang haba ng landas ng mapagkukunan at ang landas ng pagbabalik ay hindi pantay, magaganap ang ground bounce, na bubuo din ng EMI.

4. Iwasan ang anggulo ng 90 °

Upang mabawasan ang EMI, maiwasan ang mga kable, mga vias at iba pang mga sangkap na bumubuo ng isang anggulo ng 90 °, dahil ang mga tamang anggulo ay bubuo ng radiation. Sa sulok na ito, ang kapasidad ay tataas, at ang katangian ng impedance ay magbabago din, na humahantong sa mga pagmuni -muni at pagkatapos ay EMI. Upang maiwasan ang mga anggulo ng 90 °, ang mga bakas ay dapat na naka -ruta sa mga sulok ng hindi bababa sa dalawang 45 ° anggulo.

5. Gumamit ng vias nang may pag -iingat

Sa halos lahat ng mga layout ng PCB, dapat gamitin ang mga vias upang magbigay ng mga koneksyon sa conductive sa pagitan ng iba't ibang mga layer. Ang mga inhinyero ng layout ng PCB ay kailangang maging maingat lalo na dahil ang VIAS ay bubuo ng inductance at kapasidad. Sa ilang mga kaso, gagawa rin sila ng mga pagmumuni -muni, dahil ang katangian ng impedance ay magbabago kapag ang isang via ay ginawa sa bakas.

Tandaan din na ang mga vias ay tataas ang haba ng bakas at kailangang maitugma. Kung ito ay isang bakas ng kaugalian, ang mga vias ay dapat iwasan hangga't maaari. Kung hindi ito maiiwasan, gumamit ng mga vias sa parehong mga bakas upang mabayaran ang mga pagkaantala sa signal at landas ng pagbabalik.

6. Cable at Physical Shielding

Ang mga cable na nagdadala ng mga digital circuit at analog currents ay bubuo ng kapasidad ng parasitiko at inductance, na nagdudulot ng maraming mga problema na nauugnay sa EMC. Kung ginagamit ang isang baluktot na pares na cable, ang antas ng pagkabit ay mapapanatiling mababa at ang nabuo na magnetic field ay aalisin. Para sa mga signal na may mataas na dalas, dapat gamitin ang isang kalasag na cable, at ang harap at likod ng cable ay dapat na saligan upang maalis ang pagkagambala ng EMI.

Ang pisikal na kalasag ay upang balutin ang buo o bahagi ng system na may isang metal package upang maiwasan ang EMI na pumasok sa PCB circuit. Ang ganitong uri ng kalasag ay tulad ng isang saradong grounded conductive container, na binabawasan ang laki ng antena ng loop at sumisipsip ng EMI.