Новости PCB - как решить задачу EMI при проектировании многослойных схем PCB

How to solve the EMI problem in PCB multi-layer circuit board design

There are many ways to solve EMI problems. современные методы подавления EMI включают: использовать EMI для подавления покрытий, Выберите подходящий элемент для подавления EMI, and EMI simulation design. Текст начинается с основной схемы, the following editor from Shenzhen circuit board manufacturer discusses the role and design techniques of PCB multilayer circuit board layered stacking in controlling EMI radiation.

шина питания

соответствующее размещение конденсатора в непосредственной близости от опоры электропитания IC позволяет IC быстро менять выходное напряжение. Однако на этом вопрос не исчерпан. из - за ограниченной частотной чувствительности конденсатора он не может вырабатывать гармоническую мощность, необходимую для очистки привода IC на выходе в диапазоне частот. Кроме того, переходное напряжение, образующееся на шине питания, будет формироваться в результате падения напряжения на индуктивном пути развязки, и эти переходные напряжения являются основным источником помех EMI в симболическом режиме. как нам решить эти проблемы?

Что касается IC на наших схемах, то слой электропитания вокруг IC можно считать отличным высокочастотным конденсатором, который собирает часть энергии рассеянного конденсатора, чтобы обеспечить высокочастотный выход. Кроме того, индуктивность слоя хорошей мощности должна быть меньше, поэтому переходные сигналы, синтезируемые индуктивностью, также меньше, что снижает общую модель EMI.

Конечно, the connection between the power layer and the IC power pin must be as short as possible, Потому что цифровые сигналы поднимаются всё быстрее и быстрее, and it is best to connect it directly to the pad where the IC power pin is located. Это требует отдельного обсуждения..

чтобы контролировать симулятор EMI, панель электропитания должна способствовать развязке и иметь достаточно низкий уровень индуктивности. Этот силовой самолет должен быть парой хорошо сконструированных энергетических самолетов. Кто - нибудь может спросить, насколько хорошо, черт возьми? ответ на этот вопрос зависит от расслоения источника, межслойного материала и частоты работы (т.е. от функции IC в период подъема). обычно интервал между силовыми слоями составляет 6 мил, промежуточный слой - материал из стекловолокна FR4, эквивалентная емкость каждого квадратного дюйма в силовых слоях составляет около 75 pf. Очевидно, чем меньше расстояние между слоями, тем больше емкость.

There are not many devices with a rise time of 100 to 300 ps, но по текущим темпам развития IC, devices with a rise time in the range of 100 to 300 ps will occupy a high proportion. для цепи со временем подъема от 100 до 300ps, 3mil layer spacing will no longer be suitable for most applications. тогда, it was necessary to adopt a layering technology with a layer spacing of less than 1 mil, и заменить его материалами с высокой диэлектрической проницаемостью стекловолокнистая плитаdielectric material. сейчас, ceramics and ceramic plastics can meet the design requirements of 100 to 300 ps rise time circuits.

Хотя в будущем могут использоваться новые материалы и новые методы, для обычных сегодня 1 - 3 НС цепи времени подъема, расстояние 3 - 6 mil слоя и диэлектрика FR4, как правило, достаточно, чтобы обрабатывать высокие гармоники и сделать переходные сигналы достаточно низкими, то есть симулятор EMI может быть снижен до очень низкого уровня. В данном документе приведен пример конструкции слоистой упаковки PCB, которая предполагает, что интервал между слоями составляет от 3 до 6 мил.

электромагнитная защита

с точки зрения сопровождения сигналов, хорошая стратификационная стратегия должна состоять в том, чтобы установить слежение за всеми сигналами на одном или нескольких уровнях, которые плотно соприкасаются с силовыми или поверхностными слоями. для питания хорошая стратификационная стратегия должна заключаться в том, чтобы слой питания был смещен с поверхностным слоем и чтобы расстояние между слоем питания и наземным слоем было как можно меньше. Это то, что мы называем "стратификацией".

сборка панелей PCB

что поможет экранировать и подавлять Эми? схема наложения следующих слоёв предполагает, что ток питания течет на одном слое, а одиночное напряжение или несколько напряжений распределены в разных частях одного слоя. Ситуация с несколькими слоями питания будет рассмотрена позднее.

четырехслойная плата

при проектировании 4 - этажной платы есть несколько потенциальных проблем. Во - первых, традиционные четырехслойные пластины толщиной 62 мм, даже если сигнальный слой находится в наружном слое, слой питания и соединительный пласт внутри слоя, расстояние между слоем питания и прилегающим слоем остается слишком большим.

Если требование себестоимости является первым, вы можете рассмотреть два традиционных варианта замены 4 слоем. Оба решения могут повысить эффективность EMI - подавления, но они применяются только в тех случаях, когда элементы на платы достаточно низки по плотности и вокруг них достаточно много площадей (для укладки требуемого слоя питания).

первый вариант является предпочтительным решением. The outer layers of the плата PCBЭто все земной слой, and the middle two layers are signal/уровень питания. питание на сигнальном слое осуществляется широкополосной проводкой, which can make the path impedance of the power supply current low, сопротивление траектории сигнала также очень низкое. From the perspective of EMI control, this is the best 4-layer PCB structure available. In the second scheme, внешний источник питания и заземление, and the middle two layers use signals. по сравнению с традицией 4 - х слоёв, незначительное улучшение, межслойное сопротивление отличается от традиционного четырехслойного.

Если след хочет контролировать сопротивление линии, то Вышеприведенная схема укладки должна быть очень осторожна, чтобы линия могла быть установлена под силовыми установками и заземленным медным островом. Кроме того, острова медь, расположенные на электропитании или в наземном слое, должны, насколько это возможно, взаимодействовать друг с другом для обеспечения постоянного и низкочастотного соединения.

пластина цепи 6 - го этажа

If the component density on a четырехслойная платаотносительно высокий, лучше всего 6 - этажный доска.. Однако, при проектировании шестислойной платы, some stacking schemes are not good enough to shield the electromagnetic field, сигнал временного режима для снижения шины питания почти не влияет. Two examples are discussed below.

В первом примере, питание и заземление находятся соответственно на втором и пятом этажах. из - за высокого медного сопротивления питания, it is very unfavorable to control the common mode EMI radiation. However, угол управления импедансом сигнала, this method is very correct.

Во втором примере питание и заземление расположены соответственно на третьем и четвертом этажах. этот проект решает вопрос о медном импедансе питания. из - за плохих характеристик электромагнитных экранов на первом и шестом этажах Эми добавляются к дифференциальным модулям. если две внешние линии сигнала меньше и длина линии следа коротка (меньше 1 / 20 гармонической длины волны сигнала), то эта конструкция может решить проблему дифференциальных мод EMI. заполнение бескорпусных, бесцветных медных участков в наружной поверхности и заземление медных участков (с интервалом в 1 / 20 длин волн), особенно в отношении подавления отклонений модели EMI. Как отмечалось выше, медная зона должна быть соединена с внутренней плоскостью приземления в нескольких точках.

.