Технология PCB - как устранить электромагнитные помехи при проектировании многослойной PCB

как решить электромагнитные помехи в многослойной конструкции печатная плата design
этотre Существует множество способов решения проблем электромагнитных помех.современные методы подавления EMI включают: использовать EMI для подавления покрытий, выбор соответствующих деталей для подавления электромагнитных помех, имитация электромагнитных помех. Начиная с самых простых схема печатная плата, Этот документ печатная плата Многослойная укладка для борьбы с электромагнитным излучением.

Шина питания

Правильное размещение конденсатора соответствующей емкости вблизи вывода питания микросхемы может заставить выходное напряжение микросхемы скакать быстрее. Однако на этом проблемы не заканчиваются. Из - за ограниченной частотной чувствительности конденсатора, конденсатор не может генерировать гармоники, необходимые для чистого управления выходом ИС во всей полосе частот. Кроме того, переходное напряжение, сформированное на шине питания, образует падение напряжения на индуктивности развязывающего тракта, Эти переходные напряжения являются основным источником помех EMI. как мы

должны решать эти проблемы?
Что касается ИС в наших схемах, то силовой слой вокруг ИС можно рассматривать как отличный высокочастотный конденсатор, который может собрать часть энергии, просачивающейся через дискретный конденсатор, обеспечивающий высокочастотную энергию для чистого выхода. Кроме того, индуктивность хорошего силового слоя должна быть мала, поэтому переходные сигналы, синтезируемые индуктивностью, также малы, что снижает уровень ЭМИ симулятора.

Конечно, соединение между слоем питания и выводом источника ИС должно быть как можно короче, поскольку цифровые сигналы идут все быстрее и быстрее, и лучше всего подключить его непосредственно к площадке, на которой расположен вывод питания ИС. Это требует отдельного обсуждения.

Для борьбы с синфазными электромагнитными помехами панель питания должна вносить свой вклад в развязку и иметь достаточно низкую индуктивность. Эта плоскость питания должна представлять собой пару хорошо спроектированных плоскостей питания. Может возникнуть вопрос, насколько хорошо? Ответ на этот вопрос зависит от иерархии источника питания, материалов между слоями и рабочей частоты (то есть функции времени нарастания ИС). В общем случае расстояние между слоями питания составляет 6 мкм, промежуточный слой - FR4, эквивалентная емкость слоя питания на квадратный дюйм составляет около 75 пФ. Очевидно, что чем меньше расстояние между слоями, тем больше емкость

Устройств с временем нарастания от 100 до 300 пс не так много, но при современных темпах развития ИС устройства с временем нарастания в диапазоне от 100 до 300 пс будут занимать большую долю. Для схем с временем нарастания от 100 до 300 с шаг между слоями в 3 мил уже не подходит для большинства приложений. Теперь керамика и керамический пластик могут удовлетворить требованиям схемотехники с временем нарастания 100 - 300 с

Хотя в будущем могут быть использованы новые материалы и технологии, время нарастания цепи для общего времени от 1 до 3 нс сегодня, при расстоянии между слоями от 3 до 6 мил и диэлектрике FR4, обычно достаточно для обработки высших гармоник и обеспечения достаточно низкого переходного сигнала, то есть ЭМИ общего режима могут быть снижены очень низко. В примерах проектирования многослойного монтажа печатных плат, приведенных в данной статье, предполагается, что расстояние между слоями составляет от 3 до 6 мил

Электромагнитное экранирование

С точки зрения трассировки сигналов, хорошая стратегия стратификации должна заключаться в том, что силовой слой примыкает к слою земли, а расстояние между силовым слоем и слоем земли как можно меньше. Это и есть то, что мы называем "стратификацией".

печатная плата штабелирование

Какая стратегия укладки позволяет экранировать и подавлять ЭМИ? Приведенная ниже схема перекрывающихся слоев предполагает протекание тока питания в одном слое, различных графитовых носовых самолетов с однократным распределением напряжения или несколькими напряжениями в одном слое. Ситуация с несколькими слоями питания будет рассмотрена позже.

четырехслойная печатная плата - панель
Существует несколько потенциальных проблем, связанных с 4-слойной конструкцией платы. Сначала традиционная четырехслойная плата имеет толщину 62 мил, Даже если сигнальный слой снаружи, а силовой и земляной слои находятся на внутреннем слое, расстояние между слоем питания и наземным слоем остается слишком большим.

Если требование к стоимости стоит на первом месте, Вы можете рассмотреть два традиционных способа четырехслойная печатная плата - панель альтернатив. Оба решения могут повысить эффективность EMI - подавления, но они подходят только для тех приложений, где плотность размещения компонентов на плате достаточно низкая, и имеют достаточную площадь вокруг компонентов (для размещения необходимого слоя меди источника питания).

Первый вариант является предпочтительным решением. Внешний слой печатной платы - это слои заземления, промежуточный двухслойный слой/слои питания. сигнальный слой питается от широкополосной проводки, что может сделать импеданс пути тока питания низким, импеданс пути сигнала также очень низкий. С точки зрения борьбы с электромагнитными помехами это лучшая структура печатной платы для 4-го этажа. Во втором варианте внешний источник питания и заземление, сигнал Двухэтажная использовать. По сравнению с традиционной 4-слойной платой, незначительное улучшение, межслойное сопротивление равно сопротивлению традиционной 4-слойной печатной платы

Если необходимо контролировать импеданс трасс, то в приведенной выше схеме укладки необходимо очень внимательно отнестись к прокладке трасс под источником питания и заземленным медным островком. Кроме того, медные островки на слое питания или заземления должны быть максимально соединены между собой, чтобы обеспечить постоянный ток и низкочастотную связь.