EMI arazoak konpontzeko modu asko daude. EMI ezabatzeko metodo modernoak honako hauek dira: EMI ezabatzeko estaldurak erabiltzea, EMI ezabatzeko pieza egokiak hautatzea eta EMI simulazioaren diseinua. Oinarrizkoenetik hasita PCB diseinua, artikulu honek EMI erradiazioa kontrolatzeko PCB geruzetako pilaketaren papera eta diseinu-teknikak aztertzen ditu.

IC-ren elikadura-pinetatik gertu edukiera egokia duten kondentsadoreak arrazoiz jartzeak IC irteerako tentsioa azkarrago jauzi egin dezake. Hala ere, arazoa ez da hemen amaitzen. Kondentsadoreen maiztasun-erantzun mugatua dela eta, horrek kondentsadoreek ezin dute sortu IC irteera garbi maiztasun-bandan behar den potentzia harmonikoa sortzeko. Horrez gain, potentzia-barran eratutako tentsio iragankorrak tentsio-jaitsiera bat sortuko du desakoplamendu-bideko induktorean. Tentsio iragankor hauek modu komuneko EMI interferentzia-iturri nagusiak dira. Nola konpondu behar ditugu arazo hauek?

Gure zirkuitu plakako IC-ari dagokionez, IC-aren inguruko potentzia-geruza maiztasun handiko kondentsadore bikaintzat har daiteke, maiztasun handiko energia garbirako ematen duen kondentsadore diskretuak isuritako energiaren zatia bil dezakeena. irteera. Horrez gain, potentzia-geruza on baten induktantzia txikia izan behar da, beraz, induktantziak sintetizatzen duen seinale iragankorra ere txikia da, modu komuneko EMI murriztuz.

Jakina, potentzia-geruzaren eta IC potentzia-pinaren arteko konexioa ahalik eta laburrena izan behar da, seinale digitalaren goranzko ertza gero eta azkarragoa delako, eta hobe da zuzenean IC boterea duen padarekin konektatzea. pin kokatzen da. Hau bereizita eztabaidatu behar da.

Modu komuneko EMI kontrolatzeko, potentzia-planoak desakoplatzen lagundu behar du eta induktantzia nahiko baxua izan behar du. Potentzia-hegazkin honek ondo diseinatutako potentzia-hegazkinen bikotea izan behar du. Norbaitek galdetu dezake, zein ona da ona? Galderaren erantzuna elikadura-iturriaren geruzaren, geruzen arteko materialen eta funtzionamendu-maiztasunaren araberakoa da (hau da, IC-aren igoera denboraren funtzioa). Orokorrean, potentzia-geruzaren tartea 6mil da, eta tarteko geruza FR4 materiala da, potentzia-geruzaren kapazitate baliokidea hazbete karratuko 75pF ingurukoa da. Jakina, geruzaren tartea zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta kapazitate handiagoa izango da.

Ez dago 100 eta 300 ps-ko igoera-denbora duten gailu asko, baina gaur egungo IC garapen-abiaduraren arabera, 100-300 ps arteko igoera-denbora duten gailuek proportzio handia hartuko dute. 100 eta 300 ps bitarteko igoera-denbora duten zirkuituetarako, 3 mil geruzen tartea ez da egokia izango aplikazio gehienetarako. Garai hartan, beharrezkoa zen geruza-tartea 1 mil baino gutxiagoko geruza-teknologia erabiltzea, eta FR4 material dielektrikoak konstante dielektriko handiko materialez ordezkatzea. Orain, zeramikak eta zeramikazko plastikoek 100 eta 300 ps-ko igoera-denbora-zirkuituen diseinu-eskakizunak bete ditzakete.

Etorkizunean material berriak eta metodo berriak erabil daitezkeen arren, gaur egungo 1 eta 3ns arteko igoera-denbora zirkuitu arruntetarako, 3 eta 6 mil arteko geruzen arteko tartea eta FR4 material dielektrikoetarako, normalean nahikoa da goi mailako harmonikoak maneiatzea eta seinale iragankorra nahikoa baxua izatea. , hau da, modu komuneko EMI oso baxua murriztu daiteke. Artikulu honetan emandako PCB geruzetako pilaketa-diseinuen adibideek 3 eta 6 mils arteko geruza tartea hartuko dute.

Blindamendu elektromagnetikoa

Seinale-arrastoen ikuspegitik, geruza-estrategia on bat seinale-arrasto guztiak geruza batean edo gehiagotan jartzea izan behar du, geruza hauek potentzia-geruzaren edo lurreko geruzaren ondoan daude. Elikatze-hornidurarako, geruzaren estrategia ona izan behar da potentzia-geruza lurreko geruzaren ondoan egotea eta potentzia-geruzaren eta lur-geruzaren arteko distantzia ahalik eta txikiena izatea. Hau da “geruzak” estrategia deitzen dioguna.

PCB pilaketa

Zer pilaketa estrategiak lagun dezake EMI babesten eta kentzen? Ondorengo geruzetan pilatzeko eskemak elikadura-hornidura-korrontea geruza bakarrean igarotzen dela suposatzen du, eta tentsio bakarra edo tentsio anitz geruza bereko zati ezberdinetan banatzen direla. Potentzia-geruza anitzen kasua aurrerago aztertuko da.

4 geruzako taula

Hainbat arazo potentzial daude 4 geruzako plaken diseinuarekin. Lehenik eta behin, 62 milseko lodiera duen lau geruzako taula tradizionala, nahiz eta seinale-geruza kanpoko geruzan egon, eta potentzia eta lurreko geruzak barne-geruzan daude, botere-geruzaren eta lurreko geruzaren arteko distantzia. handiegia da oraindik.

Kostu-eskakizuna lehenengoa bada, 4 geruzako taula tradizionalaren bi alternatiba hauek kontuan izan ditzakezu. Bi irtenbide hauek EMI ezabatzearen errendimendua hobetu dezakete, baina plakako osagaien dentsitatea nahikoa baxua den eta osagaien inguruan nahikoa eremu dagoen aplikazioetarako soilik dira egokiak (jarri behar den potentzia kobre-geruza).

Lehen aukera lehen aukera da. PCBaren kanpoko geruzak lurreko geruzak dira eta erdiko bi geruzak seinale/potentzia geruzak dira. Seinale-geruzaren elikadura-hornidura lerro zabal batekin bideratzen da, eta horrek elikadura-horniduraren korrontearen bide-inpedantzia baxua izan dezake eta seinale-microstrip bidearen inpedantzia ere baxua da. EMI kontrolaren ikuspegitik, hau da eskuragarri dagoen 4 geruzako PCB egitura onena. Bigarren eskeman, kanpoko geruzak potentzia eta lurra erabiltzen ditu, eta erdiko bi geruzek seinaleak erabiltzen dituzte. 4 geruzako taula tradizionalarekin alderatuta, hobekuntza txikiagoa da eta geruzen arteko inpedantzia 4 geruzako taula tradizionala bezain eskasa da.

Arrastoaren inpedantzia kontrolatu nahi baduzu, goiko pilaketa-eskema kontu handiz ibili behar da arrastoak potentzia eta lurpeko kobre uharteen azpian antolatzeko. Horrez gain, elikadura-iturri edo lurreko geruzan dauden kobre-irlak ahalik eta gehien konektatu behar dira DC eta maiztasun baxuko konektibitatea bermatzeko.

6 geruzako taula

4 geruzako taula batean osagaien dentsitatea nahiko altua bada, 6 geruzako taula da onena. Hala ere, 6 geruzako plaken diseinuan pilaketa-eskema batzuk ez dira nahikoa onak eremu elektromagnetikoa babesteko, eta eragin txikia dute potentzia-busaren seinale iragankorra murrizteko. Jarraian bi adibide eztabaidatzen dira.

Lehenengo kasuan, elikadura-iturria eta lurra 2. eta 5. geruzetan jartzen dira hurrenez hurren. Elikatze-iturriaren kobre-estalduraren inpedantzia handia dela eta, oso desegokia da modu arrunteko EMI erradiazioa kontrolatzea. Hala ere, seinalearen inpedantzia kontrolaren ikuspuntutik, metodo hau oso zuzena da.