Ёсць шмат спосабаў вырашыць праблемы EMI. Сучасныя метады падаўлення ЭМП ўключаюць у сябе: выкарыстанне пакрыццяў для падаўлення ЭМП, выбар адпаведных частак для падаўлення ЭМП і дызайн мадэлявання ЭМП. Пачынаючы з самага элементарнага Друкаваная плата макет, у гэтым артыкуле абмяркоўваецца роля і метады праектавання слаістай кладкі друкаваных плат у кантролі выпраменьвання EMI.

Разумнае размяшчэнне кандэнсатараў адпаведнай ёмістасці побач з вывадамі крыніцы харчавання мікрасхемы можа зрабіць больш хуткі скачок выхаднога напружання мікрасхемы. Аднак на гэтым праблема не сканчаецца. З-за абмежаванай частотнай характарыстыкі кандэнсатараў, гэта робіць кандэнсатары не ў стане генераваць гарманічную магутнасць, неабходную для чыстага вываду мікрасхемы ў поўнай паласе частот. Акрамя таго, пераходнае напружанне, якое ўтвараецца на сілавой шыне, будзе фармаваць падзенне напружання на індуктыўнасці шляху развязкі. Гэтыя пераходныя напружання з’яўляюцца асноўнымі крыніцамі перашкод EMI. Як мы павінны вырашаць гэтыя праблемы?

Што тычыцца мікрасхемы на нашай друкаванай плаце, то пласт харчавання вакол мікрасхемы можна разглядаць як выдатны высокачашчынны кандэнсатар, які можа збіраць частку энергіі, якая ўцекла дыскрэтным кандэнсатарам, які забяспечвае высокачашчынную энергію для чыстай выхад. Акрамя таго, індуктыўнасць добрага энергетычнага пласта павінна быць невялікай, таму пераходны сігнал, сінтэзаваны індуктыўнасцю, таксама невялікі, што зніжае сінтэзавыя EMI.

Вядома, злучэнне паміж узроўнем харчавання і штырьком харчавання IC павінна быць як мага карацей, таму што нарастаючы фронт лічбавага сігналу становіцца ўсё хутчэй і хутчэй, і лепш за ўсё падключыць яго непасрэдна да пляцоўкі, дзе харчаванне IC штыфт размешчаны. Пра гэта трэба пагаварыць асобна.

Каб кантраляваць сінфадныя EMI, сілавы план павінен дапамагаць развязваць і мець досыць нізкую індуктыўнасць. Гэты сілавы самалёт павінен быць добра прадуманай парай сілавых самалётаў. Хтосьці можа спытаць, наколькі добра добра? Адказ на пытанне залежыць ад слаёў крыніцы харчавання, матэрыялаў паміж пластамі і працоўнай частаты (гэта значыць функцыі часу нарастання ІМС). Як правіла, адлегласць паміж сілавым пластом складае 6 міл, а праслойка – матэрыял FR4, эквівалентная ёмістасць сілавога пласта на квадратны цаля складае каля 75 пФ. Відавочна, што чым менш адлегласць паміж пластамі, тым большая ёмістасць.

Ёсць не так шмат прылад з часам нарастання ад 100 да 300 пс, але ў адпаведнасці з цяперашняй хуткасцю развіцця IC, прылады з часам нарастання ў дыяпазоне ад 100 да 300 пс будуць займаць вялікую долю. Для ланцугоў з часам нарастання ад 100 да 300 пс, 3mil інтэрвал слаёў больш не падыходзіць для большасці прыкладанняў. У той час неабходна было выкарыстоўваць тэхналогію напластавання з адлегласцю слаёў менш за 1 міль, а таксама замяніць дыэлектрычныя матэрыялы FR4 матэрыяламі з высокай дыэлектрычнай пранікальнасцю. Цяпер кераміка і керамічныя пластмасы могуць задаволіць канструктыўныя патрабаванні ланцугоў часу нарастання ад 100 да 300 пс.

Нягледзячы на ​​тое, што ў будучыні могуць быць выкарыстаны новыя матэрыялы і новыя метады, для сучасных схем часу нарастання ад 1 да 3 нс, ад 3 да 6 міль паміж слаямі і дыэлектрычных матэрыялаў FR4, звычайна гэтага дастаткова, каб справіцца з гармонікамі высокага класа і зрабіць пераходны сігнал дастаткова нізкім. , гэта значыць , агульны рэжым EMI можа быць зніжаны вельмі нізка. Прыведзеныя ў гэтым артыкуле прыклады канструкцыі шматслаёвай кладкі друкаванай платы прадугледжваюць адлегласць паміж пластамі ад 3 да 6 міл.

Электрамагнітнае экранаванне

З пункту гледжання слядоў сігналу, добрай стратэгіяй слаёў павінна быць размяшчэнне ўсіх сігналаў на адным або некалькіх слаях, гэтыя пласты знаходзяцца побач са слоем харчавання або пластом зямлі. Для крыніцы харчавання добрай стратэгіяй слаёў павінна быць тое, што энергетычны пласт прымыкае да пласта зямлі, а адлегласць паміж пластом харчавання і грунтавым пластом павінна быць як мага меншым. Гэта тое, што мы называем стратэгіяй «напластавання».

Укладка друкаванай платы

Якая стратэгія стэкінгу можа дапамагчы абараніць і падавіць EMI? Наступная схема слаёў стэкі прадугледжвае, што ток крыніцы харчавання працякае па адным пласце, а адно напружанне або некалькі напружанняў размяркоўваюцца ў розных частках аднаго і таго ж пласта. Выпадак некалькіх сілавых слаёў будзе абмяркоўвацца пазней.

4-слаёвая дошка

Ёсць некалькі патэнцыйных праблем з канструкцыяй 4-слаёвай дошкі. Перш за ўсё, традыцыйная чатырохслаёвая плата таўшчынёй 62 мілі, нават калі сігнальны пласт знаходзіцца на вонкавым пласце, а сілавы і грунтавы пласты знаходзяцца на ўнутраным пласце, адлегласць паміж сілавым пластом і грунтавым пластом яшчэ занадта вялікі.

Калі патрабаванне да кошту з’яўляецца першым, вы можаце разгледзець дзве наступныя альтэрнатывы традыцыйнай 4-слаёвай дошцы. Гэтыя два рашэнні могуць палепшыць прадукцыйнасць падаўлення EMI, але яны падыходзяць толькі для прыкладанняў, дзе шчыльнасць кампанентаў на плаце досыць нізкая і вакол кампанентаў дастаткова плошчы (змясціце неабходны медны пласт магутнасці).

Першы варыянт – гэта першы выбар. Знешнія пласты друкаванай платы – гэта ўсе пласты зямлі, а два сярэднія – гэта ўзроўні сігналу / магутнасці. Блок харчавання на сігнальным пласце накіроўваецца па шырокай лініі, што можа зрабіць нізкі супраціў шляху току крыніцы харчавання, а таксама нізкі імпеданс мікрапалоскавага шляху сігналу. З пункту гледжання кантролю EMI, гэта лепшая 4-слаёвая структура друкаванай платы з даступнай. У другой схеме вонкавы пласт выкарыстоўвае сілкаванне і зямлю, а два сярэдніх пласта выкарыстоўваюць сігналы. У параўнанні з традыцыйнай 4-слаёвай дошкай паляпшэнне меншае, а межслойное супраціўленне такое ж нізкае, як і ў традыцыйнай 4-слаёвай дошкі.

Калі вы хочаце кантраляваць імпеданс следу, прыведзеная вышэй схема кладкі павінна быць вельмі асцярожнай, каб размясціць сляды пад сілкавальным і заземленым меднымі астраўкамі. Акрамя таго, медныя астраўкі на ўзроўні крыніцы харчавання або зазямлення павінны быць максімальна злучаныя паміж сабой, каб забяспечыць падключэнне да пастаяннага току і нізкачашчыннай сувязі.

6-слаёвая дошка

Калі шчыльнасць кампанентаў на 4-слаёвай дошцы адносна высокая, лепш за ўсё падыдзе 6-слаёвая дошка. Аднак некаторыя схемы стэкавання ў канструкцыі 6-слаёвай платы недастаткова добрыя, каб экранаваць электрамагнітнае поле, і мала ўплываюць на памяншэнне пераходнага сігналу шыны харчавання. Два прыклады разгледжаны ніжэй.

У першым выпадку блок харчавання і зазямленне размяшчаюцца на 2-м і 5-м пластах адпаведна. З-за высокага імпедансу меднага пакрыцця крыніцы харчавання вельмі нявыгадна кантраляваць сінтэзавыя EMI выпраменьвання. Аднак з пункту гледжання кантролю імпедансу сігналу гэты метад вельмі правільны.