PCB Teknik - Çoklu katlı PCB tahta tasarımında EMI'yi nasıl çözeceğiz

EMI'yi çoktan katlı PCB tasarımında nasıl çözeceğimiz, EMI sorunlarını çözmek için birçok yol var. Modern EMI baskı metodları: EMI baskı kodlamaları kullanarak, uygun EMI baskı parçalarını seçerek ve EMI simülasyon tasarımı. En temel PCB düzeninden başladığında, bu makala EMI radyasyonunu kontrol etmek üzere PCB katlı düzenli düzenleme tekniklerinin rolünü ve tasarlamak tekniklerini tartışır.Güç otobüsü, IC'nin enerji tasarrufunun yakınlarında uygun kapasitelerin kapasitesini yerleştirebilir. Ama sorun burada bitmiyor. Kapacitörün sınırlı frekans cevabı yüzünden, kapasitör IC çıkışını tamamen frekans grubunda temiz sürmek için gereken harmonik gücü üretemez. Ayrıca, elektrik otobüsünde oluşturduğu geçici voltaj, çözümleme yolunun induktansının üzerinde voltaj düşürülecek ve bu geçici voltalar, EMI araştırma kaynağı temel ortak modudur. Bu sorunları nasıl çözelim? Dönüş tahtasındaki IC ile ilgili, IC etrafındaki güç katmanı temiz çıkış için yüksek frekans enerjisini sağlayan diskretli kapasitör tarafından sızdırılan enerjinin bir parças ını toplayabilir. Ayrıca iyi bir güç katmanının incelemesi küçük olmalı, yani induktans tarafından sintezleştirilen geçici sinyal da küçük, bu yüzden ortak EMI modunu azaltıyor. Elbette, güç katmanı ve IC elektrik pin arasındaki bağlantı mümkün olduğunca kısa olmalı, çünkü dijital sinyalinin yükselmesi hızlı ve hızlı geliyor. Ve IC elektrik pinsinin yerinde direkt bağlanması en iyidir. Bu konuyu ayrı ayrı olarak tartışmak zorundadır. Ortak moda EMI kontrol etmek için güç uça ğı ayrılmaya yardım etmeli ve yeterince düşük bir etkisi olmalı. Bu güç uça ğı iyi tasarlanmış bir çift güç uçağı olmalı. Biri sorabilir ki, ne kadar iyi? Sorunun cevabı güç teslimatının, katlar arasındaki materyaller ve operasyon frekansiyetine bağlı (yani IC yükselmesi zamanının fonksiyonu). Genelde elektrik katmanın uzanımı 6 mil ve karışık katmanı FR4 materyalidir. Her kare inç elektrik katmanının eşit kapasitesi yaklaşık 75pF. Görünüşe göre, katman boşluğu daha küçük, kapasitenin daha büyük. 100 ile 300 ps yükselmesi gereken birçok cihaz yok, ama şu anda IC geliştirme hızına göre, cihazlar 100 ile 300 ps arasındaki yükselmesi için yüksek bir bölüm alınacak. 100 ile 300p yükselen devreler için 3 mil katı uzağı çoğu uygulamalar için uygun olmayacak. O zamanlar, sütun teknolojisini 1 milden az bir katman uzaklığıyla kullanmak ve FR4 dielektrik materyalleri yüksek dielektrik constant ile materyallerle değiştirmek gerekiyordu. Şimdi, keramik ve keramik plastik tasarım gerekçelerini 100'den 300'e yükselmesine rağmen yeni materyaller ve yeni metodlar gelecekte kullanılabilir, bugün 1'den 3'e yaygın zamanlı devreler yükselmesine rağmen, 3'den 6 mil katı uzay ve FR4 dielektrik materyaller, genelde yüksek nokta harmonik işlemek ve geçici sinyali yeterince düşürmek için yeterli. Common mode EMI çok düşük olabilir. Bu makalede verilen PCB katlı dizayn örnekleri 3 ile 6 mil boyunca bir katı uzağını tahmin edecek.

Sinyal izlerinin görüntüsünden elektromagnetik kalkanlığı, iyi bir katma stratejisi bir ya da birkaç katta tüm sinyal izlerini yerleştirmek gerekir ve bu katlar enerji katı ya da toprak katının yanındadır. Elektrik tasarımı için iyi bir katlama stratejisi, güç katı toprak katına yakın ve güç katı ve toprak katı arasındaki mesafe mümkün olduğunca küçük olmalı. Buna "layering" strateji deniyoruz.

PCB sıkıştırılması Ne sıkıştırma stratejisi EMI'yi korumaya ve bastırmaya yardım ediyor? Aşa ğıdaki katlanma tasarımı, enerji tekrar bir kattaki akışlarını ve tek voltaj ya da çoklu voltaj aynı katmanın farklı bölgelerinde dağıtılır. Çoklu güç katlarının davası sonra tartışılacak.4 katı PCB tahtası 4 katı tahtası tasarımında birkaç potansiyel problemi var. İlk önce, geleneksel dört katı tahtası 62 mil kalıntısıyla, sinyal katı dışarıdaki katta olsa bile ve güç ve toprak katları iç katta olsa da, güç katı ve toprak katı arasındaki mesafe hâlâ çok büyükdür. Eğer maliyeti ilk olarak, bu iki geleneksel 4 katı PCB tahta alternatifi düşünebilirsiniz. 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 toprak katlardır ve orta iki katı sinyal/güç katlardır. 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. Tradiciyon 4 katı tahtasıyla karşılaştırıldığında, gelişme küçük, ve katı impedansı geleneksel 4 katı PCB tahtası kadar zayıf. Eğer izler impedansını kontrol etmek istiyorsanız, yukarıdaki toprak taslaması 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.