PCB Teknik - Çok güç katı tasarımı

Çok güç katı tasarımı 4 katı tahtası 4 katı tahtası tasarımında birkaç potansiyel problemi var. İlk önce, geleneksel dört katlı tahta 62 mil kalınlığıyla, sinyal katı dışarıdaki katta olsa bile, güç ve yer katları iç katta, güç katı ve yer katı arasındaki mesafe hâlâ çok büyük. Dört katı tahtalarının geleneksel iki alternatifi. İkisi de bu çözümler EMI baskısının performansını geliştirebilir, fakat sadece tahtadaki komponent yoğunluğunun yeterince düşük olduğu uygulamalar için uygulayabilir ve komponentlerin etrafında yeterince alan var (gerekli elektrik temizleme bakı katını yerleştirin).İlk olarak tercih edilen çözüm. PCB'nin dışındaki katları tüm yer katları ve orta iki katı sinyal/güç katları. Sinyal katmanındaki güç teslimatı geniş bir çizgi ile yönlendirildir. Bu da enerji teslimatının yolunu düşük yapabilir, ve sinyal mikrostrup yolunun engellemesi de düşük. EMI kontrolünün perspektivinden, bu en iyi 4 katı PCB yapısıdır. İkinci taslağa göre dış katı güç ve yer kullanır ve orta iki katı sinyaller kullanır. Gelenekli 4 katı tahtasıyla karşılaştırıldı, gelişme daha küçüktür, ve karşılaştırma impedansı geleneksel 4 katı tahtası kadar fakir.

Eğer izler impedansını kontrol etmek istiyorsanız, yukarıdaki toprak planı güç ve toprak adaların altında izleri düzenlemek için çok dikkatli olmalı. Ayrıca, elektrik teslimatı ya da toprak katı üzerindeki bakra adaları DC ve düşük frekans bağlantısını sağlamak için mümkün olduğunca bağlantılı olmalı.

6 katı tahtası Eğer 4 katı tahtasında komponentlerin yoğunluğu relatively yüksektirse, 6 katı tahtası en iyidir. Ancak, 6 katlı tahta tasarımında bazı takım tasarımlar elektromagnetik alanı korumak için yeterince iyi değildir ve enerji otobüsünün geçici sinyalini azaltmak üzere küçük etkisi vardır. İlk örnekte enerji temsili ve toprak 2. ve 5. katta yerleştirilir. Elektrik tasarımının yüksek bakra engellemesi yüzünden, ortak EMI radyasyonunu kontrol etmek çok faydasız. Fakat sinyal impedans kontrolünün görüntüsünden bu yöntem çok doğru. Bu tasarım güç sağlama bakıcısı impedansı sorunu çözer. 1. ve 6. katların zayıf elektromagnetik kalkanlık performansı yüzünden, farklı modun EMI arttırıldı. Eğer iki dış kattaki sinyal çizgilerin sayısı en azındaysa ve izler uzunluğu çok kısa (sinyalin en yüksek harmonik dalgasının 1/20'den daha kısa), bu tasarım farklı modunun EMI problemini çözebilir. Bölgeyi bir parças ıyla doldurun ve dışarıdaki kattaki izler bakır ve toprak alanı (her 1/20 dalga uzunluğu bir aralık olarak) yerleştirin. Bu, özellikle farklı EMI modunu bastırmak için iyi. Daha önce bahsettiği gibi, bakra bölgesini birçok nokta içindeki yeryüzü uçağıyla bağlamak gerekiyor. Genel yüksek performanslı 6 katlı tahta tasarımı genellikle ilk ve altıncı katı yeryüzü katları olarak destekliyor, ve üçüncü ve dördüncü katı güç ve toprak için kullanılır. İki mikrostrip sinyal hattı katı ortasında elektrik katı ve toprak katı arasında iki katı var, EMI baskı kapasitesi harika. Bu tasarımın zorluğu, sadece iki yönlendirme katı vardır. Daha önce bahsettiği gibi, dışarıdaki izler kısa ve bakır izlemez bölgede yerleştirilirse, aynı toplama da geleneksel 6 katı tahtasıyla başarılanabilir. 6 katı tahta düzeni ise sinyal, yer, sinyal, güç, zemin, sinyal, gelişmiş sinyal tasarımı için gereken çevreyi fark edebilir. Sinyal katı toprak katına yakın ve güç katı ve toprak katı çiftildir. Açıkçası, boşluğun dengelenmeyen bir katı. Bu genelde üretim için sorun getirir. Sorunun çözümü üçüncü katmanın boş bölgelerini bakra ile doldurmak. Bakar doldurduğundan sonra, üçüncü katının bakra yoğunluğu güç katı ya da toprak katına yakın olsa, bu tahta yapısal düzenli devre tahtası olarak ciddi sayılamaz. Bakar dolu bölgesi güç ya da yerle bağlı olmalı. Bağlantı viaları arasındaki mesafe hâlâ 1/20 dalga uzunluğudur ve her yerde bağlanmak gerekli olabilir, ama ideal koşullar altında bağlanmalı olabilir.

10 katı tahtası, çok katı tahtaların arasındaki izolasyon katı çok ince olduğundan beri devre tahtasının 10 ya da 12 katı arasındaki impedance çok düşük. Yükselme ve sıkıştırma ile ilgili bir sorun olmadığı sürece, mükemmel sinyal integritesi beklenebilir. 12 katı tahtaları 62mil kalınlığıyla üretilmek daha zor, ve 12 katı tahtalarını işleyebilen bir sürü üretici yok. Çünkü her zaman sinyal katı ve dönüş katı arasında izolatıcı katı vardır, orta 6 katı tasarlamak için 10 katı tahta tasarımında sinyal hatlarını yollamak için en iyi değil. Bu tasarım sinyal a ğırlığı ve döngü ağırlığı için iyi bir yol sağlıyor. Doğru yönlendirme stratejisi, ilk kattaki X yönündeki kabloları, üçüncü kattaki Y yönlerini, dördüncü kattaki X yönlerini ve bunlar gibi yollamak. 8. ve 10. katı son katlı kombinasyonlardır. Yönlendirme yönünü değiştirmek gerektiğinde, ilk kattaki sinyal çizgi üçüncü katına ulaşmak için "via" kullanmalı ve sonra yönünü değiştirmek için kullanmalı. Aslında, bunu her zaman yapmak mümkün olamaz, ama tasarım konsepti olarak, mümkün olduğunca takip edilmeli.Aynı şekilde, sinyal yönlendirme yöntemi değiştiğinde, 8. ve 10. katından veya 4. katından 7. katına do ğru gitmeli. Bu dönüş sinyal ve dönüş arasındaki en sıkı bağlantısını sağlar. Örneğin, eğer sinyal ilk kattaki yönlendirildiyse ve döngü ikinci kattaki yönlendirildiyse ve sadece ikinci kattaki, ilk kattaki sinyal "via" üzerinden üçüncü kattaki aktarılır. Bu döngü hala ikinci katta, düşük induktans, büyük kapasitet ve iyi elektromagnet kaldırma performansını korumak için. Ya gerçek dönüşüm böyle değil? Örneğin, ilk kattaki sinyal çizgi 10. katta delikten geçer. Bu sırada, dönüş sinyali 9. katından toprak uça ğını bulmak zorundadır ve dönüş akışı en yakın toprak aracılığıyla (bir direktör veya kapasitörün toprakı gibi) bulmalı. Eğer yakın tarafından böyle bir şey varsa, gerçekten şanslısın. Eğer delik aracılığıyla bu kadar yakın olmazsa, induktans daha büyük olacak, kapasitet azaldırılacak ve EMI kesinlikle arttırılacak. Sinyal çizgisinin şu anki çizginin çift kanallarını viallar aracılığıyla diğer düzenleme katlarına bırakılması gerektiğinde, yeryüzü vialların yakınlarına yerleştirilmesi gerekiyor, böylece dönüş sinyali doğru yerleştirme katına düzgün 4. ve 7. katının katı kombinasyonu için sinyal dönüşü enerji katından ya da toprak katından dönecek (yani 5. ya da 6. katı), çünkü güç katı ve toprak katı arasındaki kapasitetli bağlantı iyi ve sinyal yayılmak kolaydır.

Çok güç katı tasarımı Eğer aynı voltaj kaynağındaki iki güç katı büyük akışları çıkarması gerekirse, devre tahtası iki güç katı ve toprak katlarına yerleştirilmeli. Bu durumda, her iki güç ve toprak katları arasında izolatma katı yerleştirilir. Bu şekilde, beklediğimiz karşılığı bölüştüren eşit impedans ile iki güç otobüs barasını alacağız. Eğer güç katlarının toplaması impedans eşit olmasına sebep olursa, shunt eşit olmayacak, geçici voltaj daha büyük olacak ve EMI kesinlikle arttıracak. Farklı güç malzemeleri için kendi çift güç temsilcisini ve yeryüzü katlarını yaratmayı hatırlayın. Yukarıdaki iki durumda, devre tahtasında çift güç katının ve toprak katının pozisyonunu belirlerken, üreticinin dengelenmiş yapıya ihtiyaçlarını hatırla.