Progettazione PCB - Come controllare la radiazione EMI nella progettazione PCB ad alta velocità

Creare un circuito stampato (PCB) che soddisfi tutti i requisiti di progettazione può essere un processo altamente tecnico e che richiede tempo, per non parlare di costoso. Il compito del progettista è quello di trasformare il concetto in realtà nel più breve tempo possibile al fine di accelerare il time to market attraverso prodotti di alta qualità e affidabili.

Gli ingegneri EMI dovrebbero essere in grado di analizzare teoricamente la generazione di EMI e principalmente considerare molti metodi e metodi pratici di soppressione EMI dalla progettazione del sistema. Qui analizzeremo come controllare EMI per la progettazione PCB ad alta velocità.

1. Parametri RLC della linea di trasmissione e EMI

Per la scheda PCB, ogni traccia sul PCB può essere descritta da tre parametri di distribuzione di base, vale a dire resistenza, capacità e induttanza. Nel controllo dell'EMI e dell'impedenza, induttanza e capacità svolgono un ruolo importante.

I condensatori sono componenti di sistemi di circuito elettrico che immagazzinano energia elettrica nel sistema. Tra due linee di trasmissione adiacenti, tra due strati conduttivi PCB e tra lo strato di tensione e il piano di terra circostante possono formare un condensatore. Tra tutti questi condensatori, la capacità tra la linea di trasmissione e la sua corrente di ritorno ha il valore più grande e il numero più grande, perché qualsiasi linea di trasmissione fluirà indietro attraverso qualche tipo di materiale conduttivo intorno ad essa. la dimensione della capacità formata tra loro è inversamente proporzionale alla distanza dalla linea di trasmissione al piano di riferimento e proporzionale al diametro (area della sezione trasversale) della linea di trasmissione. Sappiamo tutti che se il valore del condensatore è maggiore, l'energia del campo elettrico immagazzinata tra di loro sarà maggiore. In altre parole, il rapporto tra l'energia del sistema fuoriuscita verso l'esterno sarà inferiore, quindi l'IME generato dal sistema otterrà una certa quantità. Inibizione.

L'induttanza è un componente del circuito che immagazzina l'energia del campo magnetico circostante. Il campo magnetico è un campo indotto prodotto dalla corrente che scorre attraverso il conduttore. Il valore dell'induttanza indica la sua capacità di immagazzinare il campo magnetico intorno al conduttore. Se il campo magnetico è indebolito, la reattività induttiva diventerà più piccola. Quando la reattività induttiva diventa più grande, il campo magnetico aumenterà e anche la radiazione magnetica esterna aumenterà, cioè il valore EMI. Più grande. Pertanto, se l'induttanza del sistema è più piccola, allora EMI può essere soppresso. Nel caso del PCB a bassa frequenza, se il conduttore diventa più corto, più spesso e più largo, l'induttanza del conduttore diventerà più piccola. Nel caso del PCB ad alta frequenza, la dimensione del campo magnetico è proporzionale all'area del ciclo chiuso formata dal filo e dal suo ritorno. Funzione, se il filo è vicino al suo ciclo, poiché la corrente di ritorno e la sua corrente sono uguali (nel migliore stato di ritorno) e le direzioni sono opposte, i campi magnetici generati dai due si cancelleranno a vicenda, riducendo l'induttanza del conduttore, in modo che la corrente sul conduttore sia mantenuta E il suo percorso di ritorno ottimale può ridurre EMI in una certa misura.