PCB dizaynida elektromagnit moslik (EMC) va tegishli elektromagnit parazit (EMI) har doim muhandislarning bosh og'rig'iga sabab bo'lgan ikkita asosiy muammo bo'lib kelgan, ayniqsa, bugungi elektron plata dizayni va komponentlar qadoqlash qisqarmoqda va OEMlar yuqori tezlikda tizimlarni talab qiladi Vaziyat.

1. O'zaro bog'lanish va simlar asosiy nuqtalardir

Oqimning normal oqishini ta'minlash uchun simlar ayniqsa muhimdir. Agar oqim osilator yoki boshqa shunga o'xshash qurilmadan kelsa, oqimni yer tekisligidan alohida saqlash yoki oqimning boshqa izga parallel o'tishiga yo'l qo'ymaslik ayniqsa muhimdir. Ikki parallel yuqori tezlikdagi signallar EMC va EMI, ayniqsa o'zaro aloqani hosil qiladi. Qarshilik yo'li eng qisqa bo'lishi kerak va qaytib oqim yo'li imkon qadar qisqa bo'lishi kerak. Qaytish yo'lining uzunligi jo'natish izining uzunligi bilan bir xil bo'lishi kerak.

EMI uchun biri "buzilgan simlar", ikkinchisi esa "jabrlangan simlar" deb ataladi. Endüktans va sig'imning birlashishi elektromagnit maydonlar mavjudligi sababli "qurbon" iziga ta'sir qiladi va shu bilan "jabrlanuvchi izi" da oldinga va teskari oqimlarni hosil qiladi. Bunday holda, to'lqinlar uzatish uzunligi va signalni qabul qilish uzunligi deyarli teng bo'lgan barqaror muhitda hosil bo'ladi.

Muvozanatli va barqaror simli muhitda induktsiya oqimlari o'zaro bog'lanishni bartaraf etish uchun bir-birini bekor qilishi kerak. Biroq, biz nomukammal dunyodamiz va bunday narsalar bo'lmaydi. Shuning uchun bizning maqsadimiz barcha izlarning o'zaro bog'liqligini minimal darajada ushlab turishdir. Parallel chiziqlar orasidagi kenglik chiziqlarning kengligidan ikki baravar ko'p bo'lsa, o'zaro bog'lanishning ta'sirini minimallashtirish mumkin. Misol uchun, agar iz kengligi 5 milya bo'lsa, ikkita parallel yugurish izlari orasidagi minimal masofa 10 mil yoki undan ko'p bo'lishi kerak.

Yangi materiallar va yangi komponentlar paydo bo'lishda davom etar ekan, PCB dizaynerlari elektromagnit moslik va shovqin muammolari bilan shug'ullanishda davom etishlari kerak.

2. Ajratish kondensatori

Kondensatorlarni ajratish o'zaro bog'lanishning salbiy ta'sirini kamaytirishi mumkin. Past AC empedansini ta'minlash va shovqin va o'zaro bog'lanishni kamaytirish uchun ular quvvat manbai pimi va qurilmaning tuproqli pin o'rtasida joylashgan bo'lishi kerak. Keng chastota diapazonida past empedansga erishish uchun bir nechta ajratuvchi kondansatkichlardan foydalanish kerak.

Ajratish kondansatkichlarini joylashtirishning muhim printsipi shundaki, eng kichik sig'im qiymatiga ega bo'lgan kondansatör izdagi indüktans ta'sirini kamaytirish uchun qurilmaga imkon qadar yaqin bo'lishi kerak. Ushbu maxsus kondansatör qurilmaning quvvat piniga yoki quvvat iziga iloji boricha yaqinroq bo'lib, kondansatör yostig'ini to'g'ridan-to'g'ri orqali yoki tuproq tekisligiga ulang. Agar iz uzun bo'lsa, tuproq empedansini minimallashtirish uchun bir nechta avizolardan foydalaning.

3. PCBni yerga ulang

EMIni kamaytirishning muhim usuli bu PCB zamin tekisligini loyihalashdir. Birinchi qadam, emissiya, o'zaro aloqa va shovqinni kamaytirishi mumkin bo'lgan PCB elektron platasining umumiy maydonida topraklama maydonini iloji boricha kattaroq qilishdir. Har bir komponentni tuproq nuqtasiga yoki tuproq tekisligiga ulashda alohida e'tibor berish kerak. Agar bu bajarilmasa, ishonchli yer tekisligining neytrallashtiruvchi ta'siri to'liq ishlatilmaydi.

Ayniqsa, murakkab PCB dizayni bir nechta barqaror kuchlanishlarga ega. Ideal holda, har bir mos yozuvlar kuchlanishi o'zining mos keladigan tuproq tekisligiga ega. Biroq, agar zamin qatlami juda ko'p bo'lsa, u PCB ning ishlab chiqarish narxini oshiradi va narxni juda yuqori qiladi. Murosaga uchdan beshtagacha turli pozitsiyalarda er tekisliklaridan foydalanish kiradi va har bir yer tekisligida bir nechta yer qismlari bo'lishi mumkin. Bu nafaqat elektron plataning ishlab chiqarish narxini nazorat qiladi, balki EMI va EMCni ham kamaytiradi.

Agar siz EMCni minimallashtirishni istasangiz, past empedansli topraklama tizimi juda muhimdir. Ko'p qatlamli PCBda mis o'g'irlash yoki tarqoq er tekisligidan ko'ra ishonchli zamin tekisligiga ega bo'lish yaxshidir, chunki u past empedansga ega, oqim yo'lini ta'minlay oladi, eng yaxshi teskari signal manbai .

Signalning erga qaytish vaqti ham juda muhimdir. Signal va signal manbai o'rtasidagi vaqt teng bo'lishi kerak, aks holda u antennaga o'xshash hodisani keltirib chiqaradi va radiatsiya energiyasini EMIning bir qismiga aylantiradi. Xuddi shunday, oqimni signal manbasiga / manbasiga o'tkazadigan izlar imkon qadar qisqa bo'lishi kerak. Agar manba yo'li va qaytish yo'lining uzunligi teng bo'lmasa, erga sakrash sodir bo'ladi, bu ham EMI hosil qiladi.

4. 90 ° burchakdan saqlaning

EMIni kamaytirish uchun 90 ° burchakni tashkil etuvchi simlar, yo'llar va boshqa komponentlardan saqlaning, chunki to'g'ri burchaklar radiatsiya hosil qiladi. Ushbu burchakda sig'im kuchayadi va xarakterli impedans ham o'zgaradi, bu esa aks ettirishga va keyin EMIga olib keladi. 90 ° burchakka yo'l qo'ymaslik uchun izlarni kamida ikkita 45 ° burchak ostida burchaklarga yo'naltirish kerak.

5. Vizalardan ehtiyotkorlik bilan foydalaning

Deyarli barcha PCB sxemalarida, turli qatlamlar orasidagi o'tkazuvchan ulanishlarni ta'minlash uchun vias foydalanish kerak. PCB sxemasi muhandislari ayniqsa ehtiyot bo'lishlari kerak, chunki vites indüktans va sig'im hosil qiladi. Ba'zi hollarda ular ko'zgularni ham hosil qiladi, chunki izda vites o'tkazilganda xarakterli impedans o'zgaradi.

Shuni ham yodda tutingki, vialar iz uzunligini oshiradi va mos kelishi kerak. Agar bu differensial iz bo'lsa, iloji boricha viteslardan qochish kerak. Agar buning oldini olishning iloji bo'lmasa, signal va qaytish yo'lidagi kechikishlarni qoplash uchun ikkala izda ham avizolardan foydalaning.

6. Kabel va jismoniy ekranlash

Raqamli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kabellari va analog oqimlari parazit sig'im va indüktans hosil qiladi, bu esa EMC bilan bog'liq ko'plab muammolarni keltirib chiqaradi. Agar o'ralgan simi ishlatilsa, ulanish darajasi past bo'ladi va hosil bo'lgan magnit maydon yo'q qilinadi. Yuqori chastotali signallar uchun ekranlangan kabeldan foydalanish kerak, EMI aralashuvini bartaraf etish uchun kabelning old va orqa qismi erga ulangan bo'lishi kerak.

Jismoniy ekranlash EMI ning PCB pallasiga kirishiga yo'l qo'ymaslik uchun tizimning butun yoki bir qismini metall paket bilan o'rashdir. Bunday ekranlash antenna halqasining hajmini kamaytiradigan va EMI ni yutib yuboradigan yopiq tuproqli o'tkazuvchan konteynerga o'xshaydi.