PCB Blogu - PCB tahta tasarımında EMC/EMI Kontrol Teknolojisi

Bu makale dijital devre PCB masalı tasarımında EMI kontrol teknolojisini tanıtır. IC aygıtların integrasyonu geliştirmesi ve ekipmanların yavaş miniaturasyonu ve aygıtların hızını arttırması ile elektronik ürünlerin EMI problemi de daha ciddidir. Sistem ekipmanlarının EMC/EMI tasarımının görünüşünden, PCB tahtası tasarımında EMC/EMI sorunlarıyla ilgili ekipmanların elektromagnetik uyumluluğu standartlarına uygulamak için sistem ekipmanlarını etkileyici ve pahalı etkileyici bir yoldur.1. EMI üretimi ve baskıEMI prensipleri, birleşme yollarının üzerinden enerji taşıyan elektromagnetik interferans kaynaklarından gelir. Üç temel formu içeriyor: kablo veya ortak toprak aracılığıyla, uzay aracılığıyla radyasyon veya yakın alan aracılığıyla birleşmesi. EMI'nin tehlikeyi, elektromagnet uyumluluğu standartlarında belirtilen teknik indeks gerekçelerini yerine getirmek, devre ya da aletlere zarar vermek veya hatta zarar vermek. EMI'yi bastırmak için, sayısal devrelerin EMI tasarımı, aşağıdaki prensiplere göre gerçekleştirilmeli: relevanlı EMC/EMI teknik belirtilerine göre, belirtiler tek tahta devrelere dağılır ve fazlarda kontrol edilir. EMI'nin üç elementlerinden, yani araştırma kaynağı, enerji birleşme yolu ve hassas sistemi, devre'nin düz frekans cevabı olması ve devre normal ve stabil işlemini sağlamak için kontrol ediliyor. Eşyaların ön tarafından başlayın, EMC/EMI tasarımına dikkat et ve tasarım maliyetlerini azaltın.

2. EMI'nin dijital devre PCB tahtasının kontrol teknolojisi, çeşitli formlarla ilgilenirken, özel sorunlar analiz edilmeli. PCB tahtasında dijital devrelerin tasarımı içinde, EMI kontrolü aşağıdaki aspektler.2.1 Aygıt Seçimi EMI tasarımında gerçekleştirilebilir. İlk düşünecek şey seçilen aygıtların hızlığındır. Bir cihazı 5'nin yükselmesi zamanıyla 2,5'nin yükselmesi zamanıyla değiştiren her devre, EMI'yi yaklaşık 4'in faktörü ile arttıracak. EMI'nin radyasyonlu şiddetliği frekansların karesine uyumlu ve EMI frekanslarına (fknee) hem EMI emisyon bandwidth denilir. Bu sinyal frekanslarının yerine sinyal yükselmesi zamanının fonksiyonu: fknee =0.35/Tr (cihazın sinyal yükselmesi zamanı olduğu yerde Tr). Bu tür radyasyonlu EMI'nin frekans menzili 30MHz ile birkaç GHz'e kadar ve bu frekans grubunda dalga uzunluğu çok kısa ve bir devre masasında çok kısa sürüşme bile transmit antene olabilir. EMI yüksek olduğunda, devre normal fonksiyonunu kaybediyor. Bu yüzden, cihaz seçimi açısında devre performans şartlarını sağlamak üzere düşük hızlı çipler mümkün olduğunca kullanılmalı ve uygun sürücü/alıcı devreler kullanılmalı. Ayrıca, aygıtların önderliğinde parazitik indukatör ve parazitik kapasitesi vardır, yüksek hızlı tasarımda, aygıt paketleme formunun etkisi sinyal üzerinde ihmal edilemez çünkü bu da EMI radyasyonu için önemli bir faktör. Genelde, SMD aygıtlarının parazitik parametreleri eklenti aygıtlarından daha küçük ve BGA paketlerinin parazitik parametreleri QFP paketlerinden daha küçük. Konektörün terminal tasarımında, sinyal ve toprak arasındaki mesafeyi azaltmak için daha fazla toprak pinler ayarlanabilir, konektörde radyasyon oluşturan etkili sinyal dönüş alanını azaltır ve düşük impedans dönüş yolunu sağlayabilirler. Eğer gerekirse, bazı anahtar sinyalleri yeryüzündeki pins.2.3 Laminate Tasarımı, maliyetin izni altında, toprak katlarının sayısını arttırıp yeryüzündeki uçak katının yanında sinyal katmanı yerleştirmek EMI radyasyonunu azaltabilir. Yüksek hızlı PCB tahtaları için güç ve yeryüzü uçakları enerji teslimatını azaltmak için yakın yakınlığında birleştirilir, bu yüzden EMI.2.4 Layout'i sinyal akışına göre, mantıklı bir dizim sinyaller arasındaki araştırmaları azaltır. EMI kontrol etmek için düzgün düzenleme anahtar. Düzenlemenin temel prinsipleri ise: analog sinyaller dijital sinyallerin araştırmasına dayanabilir ve analog devreler dijital devrelerden ayrılmalıdır; Saat çizgisi, araştırma ve radyasyonun ana kaynağıdır, bu yüzden duyarlı devrelerden uzak tutulmalı ve saat izlerini kısa tutmalı; Güç dağıtım devresi tahtasının merkezi bölgesinde mümkün olduğunca kaçınmalıdır ve sıcak dağıtım ve radyasyon etkisi aynı zamanda düşünmeli; Konektör mümkün olduğunca bir tarafta düzenlenmeli ve yüksek frekans devrinden uzak olmalı; girdi/çıkış devresi uyumlu bağlantıya yakın, ve çözümleme kapasitörü uyumlu elektrik temsilcisi Pins'e yakın; Elektrik bölümü için düzenleme olabileceğini tamamen düşünün, çoklu güç cihazları elektrik bölümü alanının sınırının üzerinde yerleştirilmeli, uçak bölümünün etkisini etkili olarak EMI üzerinde azaltmak için; Dönüş uçağı (yol) bölüşmüyor. Sinyalleri klasifik edin ve bağlantıları azaltmak için EMI radyasyon intensitesi ve farklı sinyallerin (analog sinyal, saat sinyali, I/O sinyali, otobüs, elektrik sağlaması, etc.) ile mümkün olduğunca kadar hassas sistemden araştırma kaynağını ayırın. İzlerin uzunluğunu, vial sayısını, karşılaştırma bölümlerini, sonlandırmaları, rotasyon katları, dönüş yolları ve benzer saat sinyallerinin (özellikle hızlı saat sinyalleri). Sinyal dönüşü, yani içeri giren sinyal tarafından oluşturduğu dönüşü, PCB tahta tasarımında EMI kontrolünün anahtarı ve yönlendirme sırasında kontrol edilmelidir. Her anahtar sinyalinin akışı yönünü anlamak için anahtar sinyalini dönüş yoluna yakın yola yönlendir. Düşük frekans sinyalleri için, karşılığın yolundan akışını çıkarın; Yüksek frekans sinyalleri için, yüksek frekans akışını induktörün yolundan geçirin, dirençli değil. Farklı mod radyasyonu için, EMI radyasyon intensitesi (E) şu anda, şu döngünün bölgesi ve frekansların karesi ile eşittir. Bu yüzden, induktor dönüş yolu sinyal kablosunun altında olduğunda, şu dönüş alanı azaltılabilir, bu yüzden EMI radyasyon enerjisini azaltıyor. Kritik sinyaller bölgeyi kesmemeli. Yüksek hızlı farklı sinyal izleri mümkün olduğunca sıkı olarak bağlanmalı. Striptiz çizgileri, mikrostrip çizgileri ve referens uçaklarının gerekçelerine uyguladığından emin olun. Çıkarma kapasitelerinin liderleri kısa ve geniş olmalı. Tüm sinyal izleri mümkün olduğunca tahta kenarından uzak tutmalı. Çok noktalar bağlantı a ğları için sinyal refleksiyonlarını azaltmak ve EMI emisyonlarını azaltmak için uygun topoloji seçin.