ইএমআই সমস্যা সমাধানের অনেক উপায় আছে। আধুনিক ইএমআই দমন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে: ইএমআই দমন আবরণ ব্যবহার করা, উপযুক্ত ইএমআই দমন অংশ নির্বাচন করা এবং ইএমআই সিমুলেশন ডিজাইন। সবচেয়ে মৌলিক থেকে শুরু পিসিবি লেআউট, এই নিবন্ধটি EMI বিকিরণ নিয়ন্ত্রণে PCB স্তরযুক্ত স্ট্যাকিংয়ের ভূমিকা এবং নকশা কৌশল নিয়ে আলোচনা করে।

যুক্তিসঙ্গতভাবে IC এর পাওয়ার সাপ্লাই পিনের কাছে উপযুক্ত ক্ষমতার ক্যাপাসিটার স্থাপন করলে IC আউটপুট ভোল্টেজ দ্রুত লাফ দিতে পারে। তবে সমস্যা এখানেই শেষ নয়। ক্যাপাসিটরগুলির সীমিত ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার কারণে, এটি ক্যাপাসিটারগুলিকে সম্পূর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে পরিষ্কারভাবে IC আউটপুট চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় হারমোনিক শক্তি তৈরি করতে অক্ষম করে তোলে। উপরন্তু, পাওয়ার বাস বারে গঠিত ক্ষণস্থায়ী ভোল্টেজ ডিকপলিং পাথের ইন্ডাক্টর জুড়ে একটি ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি করবে। এই ক্ষণস্থায়ী ভোল্টেজগুলি প্রধান সাধারণ মোড ইএমআই হস্তক্ষেপের উত্স। কিভাবে আমরা এই সমস্যা সমাধান করা উচিত?

আমাদের সার্কিট বোর্ডের আইসি যতদূর উদ্বিগ্ন, IC-এর চারপাশের পাওয়ার স্তরটিকে একটি চমৎকার উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ক্যাপাসিটর হিসাবে গণ্য করা যেতে পারে, যা বিচ্ছিন্ন ক্যাপাসিটর দ্বারা ফুটো হওয়া শক্তির অংশ সংগ্রহ করতে পারে যা পরিষ্কারের জন্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শক্তি সরবরাহ করে। আউটপুট উপরন্তু, একটি ভাল পাওয়ার স্তরের ইন্ডাকট্যান্স ছোট হওয়া উচিত, তাই ইন্ডাকট্যান্স দ্বারা সংশ্লেষিত ক্ষণস্থায়ী সংকেতটিও ছোট, যার ফলে সাধারণ মোড EMI হ্রাস পায়।

অবশ্যই, পাওয়ার লেয়ার এবং আইসি পাওয়ার পিনের মধ্যে সংযোগটি যতটা সম্ভব সংক্ষিপ্ত হওয়া উচিত, কারণ ডিজিটাল সিগন্যালের ক্রমবর্ধমান প্রান্তটি দ্রুত এবং দ্রুততর হচ্ছে এবং এটি সরাসরি প্যাডের সাথে সংযোগ করা ভাল যেখানে আইসি পাওয়ার পিন অবস্থিত। এটি আলাদাভাবে আলোচনা করা প্রয়োজন।

কমন-মোড ইএমআই নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, পাওয়ার প্লেনকে অবশ্যই ডিকপলিং করতে সাহায্য করতে হবে এবং যথেষ্ট কম ইন্ডাকট্যান্স থাকতে হবে। এই পাওয়ার প্লেনটি অবশ্যই একটি ভাল ডিজাইন করা পাওয়ার প্লেন হতে হবে। কেউ হয়তো প্রশ্ন করতে পারে, ভালো কতটা ভালো? প্রশ্নের উত্তর নির্ভর করে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের স্তরবিন্যাস, স্তরগুলির মধ্যে উপকরণ এবং অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি (অর্থাৎ, আইসি-এর উত্থানের সময়ের একটি ফাংশন)। সাধারণত, পাওয়ার লেয়ারের ব্যবধান 6mil, এবং ইন্টারলেয়ার হল FR4 উপাদান, প্রতি বর্গ ইঞ্চিতে পাওয়ার লেয়ারের সমতুল্য ক্যাপাসিট্যান্স প্রায় 75pF। স্পষ্টতই, স্তরের ব্যবধান যত ছোট হবে, ক্যাপাসিট্যান্স তত বেশি হবে।

100 থেকে 300 ps এর বৃদ্ধির সময় সহ অনেকগুলি ডিভাইস নেই, তবে বর্তমান IC বিকাশের গতি অনুসারে, 100 থেকে 300 ps এর রেঞ্জে বৃদ্ধির সময় সহ ডিভাইসগুলি একটি উচ্চ অনুপাত দখল করবে। 100 থেকে 300ps বৃদ্ধির সময় সহ সার্কিটগুলির জন্য, 3mil স্তর ব্যবধান বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আর উপযুক্ত হবে না। সেই সময়ে, লেয়ারিং টেকনোলজি ব্যবহার করা প্রয়োজন ছিল একটি লেয়ার স্পেসিং 1 মিলের কম, এবং FR4 অস্তরক পদার্থকে উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক সহ উপকরণ দিয়ে প্রতিস্থাপন করা। এখন, সিরামিক এবং সিরামিক প্লাস্টিক 100 থেকে 300 পিএস রাইজ টাইম সার্কিটের ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।

যদিও ভবিষ্যতে নতুন উপকরণ এবং নতুন পদ্ধতি ব্যবহার করা হতে পারে, আজকের সাধারণ 1 থেকে 3ns রাইজ টাইম সার্কিট, 3 থেকে 6mil লেয়ার স্পেসিং এবং FR4 ডাইইলেকট্রিক উপকরণগুলির জন্য, এটি সাধারণত উচ্চ-সম্পদ হারমোনিক্স পরিচালনা করতে এবং ক্ষণস্থায়ী সংকেতকে যথেষ্ট কম করতে যথেষ্ট। , অর্থাৎ কমন মোডে ইএমআই খুব কম কমানো যায়। এই নিবন্ধে দেওয়া PCB স্তরযুক্ত স্ট্যাকিং নকশা উদাহরণ 3 থেকে 6 mils একটি স্তর ব্যবধান অনুমান করা হবে.

বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় রক্ষা

সিগন্যাল ট্রেসের দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি ভাল লেয়ারিং কৌশল হল সমস্ত সিগন্যাল ট্রেস এক বা একাধিক স্তরে রাখা উচিত, এই স্তরগুলি পাওয়ার স্তর বা স্থল স্তরের পাশে থাকে। পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য, একটি ভাল লেয়ারিং কৌশল হওয়া উচিত যে পাওয়ার লেয়ারটি গ্রাউন্ড লেয়ারের সংলগ্ন এবং পাওয়ার লেয়ার এবং গ্রাউন্ড লেয়ারের মধ্যে দূরত্ব যতটা সম্ভব ছোট। এটিকে আমরা “লেয়ারিং” কৌশল বলি।

পিসিবি স্ট্যাকিং

কোন ধরনের স্ট্যাকিং কৌশল ইএমআইকে রক্ষা করতে এবং দমন করতে সাহায্য করতে পারে? নিম্নলিখিত স্তরযুক্ত স্ট্যাকিং স্কিমটি অনুমান করে যে পাওয়ার সাপ্লাই কারেন্ট একটি একক স্তরে প্রবাহিত হয় এবং একক ভোল্টেজ বা একাধিক ভোল্টেজ একই স্তরের বিভিন্ন অংশে বিতরণ করা হয়। একাধিক পাওয়ার লেয়ারের ক্ষেত্রে পরে আলোচনা করা হবে।

4-স্তর বোর্ড

4-স্তর বোর্ড ডিজাইনের সাথে বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য সমস্যা রয়েছে। প্রথমত, 62 মিলি পুরুত্বের ঐতিহ্যবাহী চার-স্তর বোর্ড, এমনকি যদি সংকেত স্তরটি বাইরের স্তরে থাকে এবং শক্তি এবং স্থল স্তরগুলি ভিতরের স্তরে থাকে, পাওয়ার স্তর এবং স্থল স্তরের মধ্যে দূরত্ব। এখনও অনেক বড়।

যদি খরচের প্রয়োজনীয়তা প্রথম হয়, আপনি ঐতিহ্যগত 4-স্তর বোর্ডের নিম্নলিখিত দুটি বিকল্প বিবেচনা করতে পারেন। এই দুটি সমাধান ইএমআই দমনের কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে, তবে এগুলি কেবলমাত্র সেই অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত যেখানে বোর্ডে উপাদানের ঘনত্ব যথেষ্ট কম এবং উপাদানগুলির চারপাশে যথেষ্ট এলাকা রয়েছে (প্রয়োজনীয় শক্তি তামার স্তর রাখুন)।

প্রথম বিকল্পটি প্রথম পছন্দ। PCB-এর বাইরের স্তরগুলি হল সমস্ত স্থল স্তর, এবং মাঝের দুটি স্তর হল সংকেত/পাওয়ার স্তর। সিগন্যাল লেয়ারে পাওয়ার সাপ্লাই একটি প্রশস্ত লাইন দিয়ে রুট করা হয়, যা পাওয়ার সাপ্লাই কারেন্টের পথের প্রতিবন্ধকতা কম করতে পারে এবং সিগন্যাল মাইক্রোস্ট্রিপ পাথের প্রতিবন্ধকতাও কম। ইএমআই নিয়ন্ত্রণের দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি সেরা 4-স্তর পিসিবি কাঠামো উপলব্ধ। দ্বিতীয় স্কিমে, বাইরের স্তর শক্তি এবং স্থল ব্যবহার করে এবং মধ্যবর্তী দুটি স্তর সংকেত ব্যবহার করে। প্রথাগত 4-স্তর বোর্ডের তুলনায়, উন্নতি ছোট, এবং ইন্টারলেয়ার প্রতিবন্ধকতা প্রথাগত 4-স্তর বোর্ডের মতোই দুর্বল।

আপনি যদি ট্রেস প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ করতে চান তবে উপরের স্ট্যাকিং স্কিমটি শক্তি এবং স্থল তামার দ্বীপের নীচে ট্রেসগুলিকে সাজানোর জন্য খুব সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে। এছাড়াও, পাওয়ার সাপ্লাই বা গ্রাউন্ড লেয়ারে থাকা তামার দ্বীপগুলিকে যতটা সম্ভব আন্তঃসংযুক্ত করা উচিত যাতে ডিসি এবং কম ফ্রিকোয়েন্সি সংযোগ নিশ্চিত করা যায়।

6-স্তর বোর্ড

4-স্তর বোর্ডে উপাদানগুলির ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে বেশি হলে, একটি 6-স্তর বোর্ড সর্বোত্তম। যাইহোক, 6-লেয়ার বোর্ড ডিজাইনে কিছু স্ট্যাকিং স্কিম ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডকে রক্ষা করার জন্য যথেষ্ট ভাল নয় এবং পাওয়ার বাসের ক্ষণস্থায়ী সংকেত হ্রাসের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে। দুটি উদাহরণ নীচে আলোচনা করা হয়েছে.

প্রথম ক্ষেত্রে, পাওয়ার সাপ্লাই এবং গ্রাউন্ড যথাক্রমে ২য় এবং ৫ম স্তরে স্থাপন করা হয়। বিদ্যুৎ সরবরাহের তামার আবরণের উচ্চ প্রতিবন্ধকতার কারণে, সাধারণ মোড ইএমআই বিকিরণ নিয়ন্ত্রণ করা খুব প্রতিকূল। যাইহোক, সংকেত প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণের দৃষ্টিকোণ থেকে, এই পদ্ধতিটি খুবই সঠিক।