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1.PCB gestisce i problemi di progettazione del bus di alimentazione
C'è un condensatore appropriato vicino al perno dell'alimentazione elettrica del IC e la tensione di uscita ic può saltare rapidamente. Tuttavia, il problema non si fermerà qui. Poiché il condensatore è una caratteristica della risposta in frequenza finita, il condensatore non può generare la potenza armonica necessaria per guidare in modo pulito l'uscita dell'IC a banda intera. Inoltre, la tensione transitoria risultante sul bus di alimentazione forma una caduta di tensione lungo il percorso di disaccoppiamento, che è la causa principale dell'interferenza EMI in modalità comune. Come risolvere questi problemi?
Rispetto al circuito stampato sul IC, lo strato di potenza del IC periferico è considerato un eccellente condensatore ad alta frequenza per recuperare parte dell'energia fuoriuscita dai condensatori discreti all'energia ad alta frequenza fornita dall'uscita pulita. Inoltre, poiché l'induttanza eccellente dello strato di potenza è piccola e l'induttanza del segnale transitorio sintetizzato è anche piccola, l'EMI di modalità comune è ridotto.
Naturalmente, il cablaggio dello strato di alimentazione al pin di alimentazione IC è un aumento più veloce del segnale digitale, perché è meglio connettersi direttamente al layout del pin di alimentazione IC pad, è necessario descrivere separatamente, il più breve possibile è necessario.
Per controllare l'EMI in modalità comune, si tratta di uno strato di potenza di disaccoppiamento che deve avere un'induttanza sufficientemente bassa per essere utile, e deve essere opportunamente progettato come strato di potenza e accoppiato. Qualcuno potrebbe chiedere, quanto è buono? La risposta alla domanda dipende dalla struttura gerarchica dell'alimentazione elettrica, dai materiali tra gli strati e dalla frequenza di funzionamento (funzione del tempo di salita IC). Generalmente, la spaziatura dello strato di potenza è di 6 mil, l'intercalare è materiale FR4 e la capacità equivalente per pollice quadrato di livello di potenza è di circa 75 pF. Ovviamente, la spaziatura dello strato più piccola è la capacità più grande.
Il tempo di salita 300PS 100 di questo dispositivo non è molto. Secondo l'attuale velocità di sviluppo di IC, il tempo di aumento nella gamma di 100 ~ 300PS occupa un'alta proporzione. I circuiti con un tempo di salita da 100 a 300 ps non imporranno un intervallo di 3 mil per la maggior parte delle applicazioni. In questo momento, viene passata la spaziatura tra strati inferiori a 1 mil ed è necessario utilizzare un materiale dielettrico costante elevato per sostituire il materiale dielettrico FR4. Ora, la ceramica e la plastica ceramica possono soddisfare i requisiti di progettazione dei circuiti di aumento 100 ps e 300 ps.
Nuovi materiali e metodi, ma sono soggetti ad uso futuro, sono utilizzati dal solito intervallo di un giorno e il circuito dielettrico FR4 6mil 3 è 3ns, spesso armoniche di elaborazione di fascia alta e rendere il segnale transitorio abbastanza basso è sufficiente, che è il modo comune EMI può cadere molto basso. In questo articolo, l'esempio di progettazione stackup PCB assume un passo dello strato da 3 a 6 mil.
2.Problems con scheda di copia PCB
Ci sono diversi potenziali problemi con il design della scheda a 4 strati. Prima di tutto, lo spessore della scheda di strato tradizionale 62mil può variare dallo strato di segnale allo strato esterno. All'interno, lo strato di potenza e lo strato di terra tra lo strato di potenza e lo strato di terra sono ancora troppo grandi.
Se si considerano i requisiti di costo prima, si prega di considerare le seguenti due opzioni tradizionali di bordo a 4 strati. Queste due soluzioni possono migliorare le prestazioni di soppressione EMI, ma sono adatte solo per applicazioni con una densità dei componenti di bordo sufficientemente bassa e un'area sufficiente intorno al componente (dove si trova il rivestimento di potenza richiesto).
Se i due strati di potenza della stessa sorgente di tensione richiedono una grande corrente di uscita, il circuito stampato deve essere tessuto in due insiemi di potenza e strati di terra. In questo caso, uno strato isolante è fornito tra ogni coppia di strati di potenza e terra. Questo ci fornisce le stesse due coppie di bus di potenza ad impedenza dei nostri. Se l'impilamento dello strato di potenza causa l'impedenza disuguale, lo shunt non è uniforme, la tensione transitoria è molto più grande e l'EMI aumenta bruscamente.
Ricorda che ogni coppia di piani di alimentazione e terra sarà creata per una diversa fonte di alimentazione, perché se la scheda ha più tensioni di alimentazione diverse, sono necessari più piani di alimentazione. In entrambi i casi, quando si determina la posizione dei piani di potenza e di terra del circuito stampato, i requisiti del produttore per le strutture bilanciate devono essere tenuti a mente.
La maggior parte degli ingegneri sta progettando circuiti stampati spessi 62 mil. Non ci sono fori ciechi o fori incorporati sui circuiti stampati tradizionali, quindi la discussione sulla gerarchia dei circuiti stampati e l'impilamento è limitata a questo. Se lo spessore del circuito stampato è troppo grande, lo schema di stratificazione proposto potrebbe non essere ideale. Inoltre, le fasi di lavorazione dei circuiti stampati con fori ciechi e fori interrati sono diverse e il metodo di laminazione di questo articolo non può essere applicato.
Lo spessore, i fori e il numero di strati nella progettazione del circuito stampato non sono la chiave per risolvere il problema. Garantire il bypass e il disaccoppiamento del bus di alimentazione, ridurre al minimo la tensione transitoria dello strato di alimentazione e dello strato di terra e proteggere il mondo è la chiave per l'impilamento di alta qualità. Idealmente, c'è uno strato isolante tra lo strato della linea del segnale e il suo strato di terra di ritorno e la distanza (o uno o più) dello strato corrispondente dovrebbe essere il più piccola possibile. Sulla base di questi concetti e principi di base, possiamo sempre progettare un circuito stampato che soddisfi i requisiti di progettazione. Poiché il tempo di salita di IC è già molto breve, al fine di risolvere il problema della schermatura EMI, la tecnica descritta in questo articolo è necessaria.
