Estas multaj manieroj solvi EMI-problemojn. Modernaj EMI-subpremmetodoj inkludas: uzante EMI-subpremajn tegaĵojn, elektante konvenajn EMI-subpremadpartojn, kaj EMI-simuldezajnon. Komencante de la plej baza PCB aranĝo, ĉi tiu artikolo diskutas la rolon kaj dezajnoteknikojn de PCB-tavoligita stakado en kontrolado de EMI-radiado.

Racie meti kondensiloj de taŭga kapacito proksime de la nutradstiftoj de la IC povas igi la IC-eligtension pli rapide salti. Tamen, la problemo ne finiĝas ĉi tie. Pro la limigita frekvencrespondo de kondensiloj, tio igas la kondensiloj nekapablaj generi la harmonian potencon postulatan por movi la IC-produktaĵon pure en la plena frekvencbendo. Krome, la pasema tensio formita sur la potenca busdrinkejo formos tensiofalon trans la induktoro de la malkunliga vojo. Tiuj pasemaj tensioj estas la ĉefaj komunaj reĝimaj EMI-interferfontoj. Kiel ni solvi ĉi tiujn problemojn?

Koncerne la IC sur nia cirkvitotabulo, la potenca tavolo ĉirkaŭ la IC povas esti rigardata kiel bonega altfrekvenca kondensilo, kiu povas kolekti la parton de la energio likita de la diskreta kondensilo, kiu provizas altfrekvencan energion por pura. eligo. Krome, la induktanco de bona potenca tavolo devus esti malgranda, do la pasema signalo sintezita de la induktanco ankaŭ estas malgranda, tiel reduktante komunan reĝimon EMI.

Kompreneble, la konekto inter la potenca tavolo kaj la IC-potenca pinglo devas esti kiel eble plej mallonga, ĉar la levrando de la cifereca signalo pli kaj pli rapidas, kaj plej bone estas konekti ĝin rekte al la kuseneto kie la IC-potenco. pinglo troviĝas. Ĉi tio devas esti diskutita aparte.

Por kontroli komunreĝiman EMI, la potencaviadilo devas helpi malkunligi kaj havi sufiĉe malaltan induktancon. Ĉi tiu potenca aviadilo devas esti bone desegnita paro de potencaj aviadiloj. Iu povas demandi, kiom bona estas bona? La respondo al la demando dependas de la tavoliĝo de la elektroprovizo, la materialoj inter la tavoloj kaj la operacia frekvenco (tio estas, funkcio de la pliiĝotempo de la IC). Ĝenerale, la interspaco de la potenca tavolo estas 6mil, kaj la intertavolo estas FR4-materialo, la ekvivalenta kapacitanco de la potenca tavolo je kvadrata colo estas ĉirkaŭ 75pF. Evidente, ju pli malgranda la tavolinterspaco, des pli granda la kapacitanco.

Ne estas multaj aparatoj kun altiĝotempo de 100 ĝis 300 ps, ​​​​ sed laŭ la nuna IC-disvolva rapideco, aparatoj kun plialtiĝo en la intervalo de 100 ĝis 300 ps okupos altan proporcion. Por cirkvitoj kun pliiĝotempo de 100 ĝis 300ps, 3mil tavolinterspaco ne plu estos taŭga por plej multaj aplikoj. En tiu tempo, estis necese uzi tavoligteknologion kun tavolinterspaco de malpli ol 1 mil, kaj anstataŭigi FR4-dielektrikaj materialoj kun materialoj kun altaj dielektraj konstantoj. Nun, ceramikaĵo kaj ceramikaj plastoj povas plenumi la dezajnpostulojn de 100 ĝis 300 ps plialttempaj cirkvitoj.

Kvankam novaj materialoj kaj novaj metodoj povas esti uzataj en la estonteco, por la hodiaŭaj komunaj 1 ĝis 3ns plialttempaj cirkvitoj, 3 ĝis 6mil tavolinterspacigoj kaj FR4-dielektrikaj materialoj, kutime sufiĉas pritrakti altkvalitajn harmonojn kaj fari la paseman signalon sufiĉe malalta. , tio estas , Komuna reĝimo EMI povas esti reduktita tre malalte. La PCB-tavoligitaj stak-dezajnaj ekzemploj donitaj en ĉi tiu artikolo supozos tavolinterspacon de 3 ĝis 6 mils.

Elektromagneta ŝirmado

De la perspektivo de signalspuroj, bona tavoliga strategio devus esti meti ĉiujn signalspurojn sur unu aŭ pluraj tavoloj, ĉi tiuj tavoloj estas apud la potenca tavolo aŭ grunda tavolo. Por la elektroprovizo, bona tavoliga strategio devus esti, ke la potenca tavolo estas najbara al la grunda tavolo, kaj la distanco inter la potenca tavolo kaj la grunda tavolo estas kiel eble plej malgranda. Ĉi tio estas kion ni nomas la “tavola” strategio.

PCB-stakado

Kia stakstrategio povas helpi ŝirmi kaj subpremi EMI? La sekva tavoligita stakiga skemo supozas ke la elektroprovizo fluo fluas sur ununura tavolo, kaj la ununura tensio aŭ multoblaj tensioj estas distribuitaj en malsamaj partoj de la sama tavolo. La kazo de multoblaj potencaj tavoloj estos diskutita poste.

4-tavola tabulo

Estas pluraj eblaj problemoj kun la 4-tavola tabulo-dezajno. Antaŭ ĉio, la tradicia kvartavola tabulo kun dikeco de 62 mils, eĉ se la signala tavolo estas sur la ekstera tavolo, kaj la potencaj kaj grundaj tavoloj estas sur la interna tavolo, la distanco inter la potenca tavolo kaj la grunda tavolo. estas ankoraŭ tro granda.

Se la kostopostulo estas la unua, vi povas konsideri la sekvajn du alternativojn al la tradicia 4-tavola tabulo. Ĉi tiuj du solvoj povas plibonigi la agadon de EMI-subpremado, sed ili taŭgas nur por aplikoj, kie la denseco de komponantoj sur la tabulo estas sufiĉe malalta kaj estas sufiĉe da areo ĉirkaŭ la komponantoj (metu la bezonatan potencan kupran tavolon).

La unua elekto estas la unua elekto. La eksteraj tavoloj de la PCB estas ĉiuj grundaj tavoloj, kaj la mezaj du tavoloj estas signalaj/potencaj tavoloj. La nutrado sur la signala tavolo estas direktita per larĝa linio, kiu povas malaltigi la padan impedancon de la elektroprovizon, kaj la impedanco de la signala mikrostripa vojo ankaŭ estas malalta. De la perspektivo de EMI-kontrolo, ĉi tiu estas la plej bona 4-tavola PCB-strukturo disponebla. En la dua skemo, la ekstera tavolo uzas potencon kaj grundon, kaj la mezaj du tavoloj uzas signalojn. Kompare kun la tradicia 4-tavola tabulo, la plibonigo estas pli malgranda, kaj la intertavola impedanco estas tiel malbona kiel la tradicia 4-tavola tabulo.

Se vi volas kontroli la spuran impedancon, la supra stakiga skemo devas esti tre zorgema por aranĝi la spurojn sub la potenco kaj grundaj kupraj insuloj. Krome, la kupraj insuloj sur la nutrado aŭ grunda tavolo devus esti interligitaj kiel eble plej multe por certigi DC kaj malaltfrekvencan konekteblecon.

6-tavola tabulo

Se la denseco de komponantoj sur 4-tavola tabulo estas relative alta, 6-tavola tabulo estas plej bona. Tamen, kelkaj stakkabaloj en la 6-tavola tabulodezajno ne estas sufiĉe bonaj por ŝirmi la elektromagnetan kampon, kaj havas malmulte da efiko al la redukto de la pasema signalo de la potenca buso. Du ekzemploj estas diskutitaj malsupre.

En la unua kazo, la elektroprovizo kaj grundo estas metitaj sur la 2-a kaj 5-a tavoloj respektive. Pro la alta impedanco de la kupra tegaĵo de la nutrado, estas tre malfavore kontroli la komunan reĝimon EMI-radiadon. Tamen, el la vidpunkto de signala impedanca kontrolo, ĉi tiu metodo estas tre ĝusta.