D’r binne in protte manieren om EMI-problemen op te lossen. Moderne EMI-ûnderdrukkingmetoaden omfetsje: gebrûk fan EMI-ûnderdrukkingscoatings, selektearje passende EMI-ûnderdrukkingsdielen, en EMI-simulaasjeûntwerp. Begjin by de meast basale PCB layout, dit artikel besprekt de rol en design techniken fan PCB layered stacking by it kontrolearjen fan EMI strieling.

It ridlik pleatsen fan kondensatoren fan passende kapasiteit tichtby de stroomfoarsjenningspinnen fan ‘e IC kin de IC-útfierspanning rapper meitsje. It probleem einiget hjir lykwols net. Fanwegen de beheinde frekwinsje-antwurd fan kondensatoren makket dit de kondensatoren net yn steat om de harmoniske krêft te generearjen dy’t nedich is om de IC-útfier skjin te riden yn ‘e folsleine frekwinsjeband. Dêrneist sil de oergeande spanning foarme op ‘e macht bus bar foarmje in spanning drop oer de inductor fan de decoupling paad. Dizze transiente spanningen binne de wichtichste mienskiplike modus EMI-ynterferinsjeboarnen. Hoe moatte wy dizze problemen oplosse?

Wat de IC op ús circuitboard oanbelanget, kin de krêftlaach om ‘e IC wurde beskôge as in poerbêste hegefrekwinsjekondensator, dy’t it diel fan ‘e enerzjy kin sammelje dy’t lekt wurdt troch de diskrete kondensator dy’t hege frekwinsje enerzjy foar skjinmeitsjen leveret útfier. Dêrnjonken moat de induktânsje fan in goede krêftlaach lyts wêze, sadat it transiente sinjaal synthesized troch de inductance ek lyts is, wêrtroch’t de mienskiplike modus EMI ferminderet.

Fansels moat de ferbining tusken de krêftlaach en de IC-powerpin sa koart mooglik wêze, om’t de opkommende râne fan it digitale sinjaal flugger en flugger wurdt, en it is it bêste om it direkt te ferbinen mei it pad wêr’t de IC-macht pin leit. Dit moat apart besprutsen wurde.

Om EMI yn ‘e gewoane modus te kontrolearjen, moat it krêftfleantúch helpe te ûntkoppelen en in foldwaande lege ynduktinsje hawwe. Dit macht fleantúch moat in goed ûntwurpen pear macht fleanmasines. Immen kin freegje, hoe goed is goed? It antwurd op ‘e fraach hinget ôf fan’ e lagen fan ‘e stroomfoarsjenning, de materialen tusken de lagen, en de wurkfrekwinsje (dat is in funksje fan’ e opkomsttiid fan ‘e IC). Yn ‘t algemien is de ôfstân fan’ e krêftlaach 6mil, en de tuskenlaach is FR4-materiaal, de lykweardige kapasiteit fan ‘e krêftlaach per fjouwerkante inch is sawat 75pF. Fansels, hoe lytser de laach ôfstân, hoe grutter de kapasitânsje.

D’r binne net in protte apparaten mei in opkomsttiid fan 100 oant 300 ps, ​​mar neffens de hjoeddeistige IC-ûntwikkelingssnelheid sille apparaten mei in opkomsttiid yn it berik fan 100 oant 300 ps in heech oanpart ynnimme. Foar circuits mei in opkomst tiid fan 100 oan 300ps, sil 3mil laach spacing net mear geskikt foar de measte applikaasjes. Yn dy tiid wie it nedich om te brûken layering technology mei in laach ôfstân fan minder as 1 mil, en te ferfangen FR4 dielectric materialen mei materialen mei hege dielectric konstanten. No kinne keramyk en keramyske plestik foldogge oan de ûntwerpeasken fan 100 oant 300 ps opkomsttiid circuits.

Hoewol’t nije materialen en nije metoaden meie wurde brûkt yn ‘e takomst, foar hjoeddeiske mienskiplike 1 nei 3ns opkomsttiid circuits, 3 oan 6mil laach spacing en FR4 dielectric materialen, it is meastal genôch te behannelje hege-ein harmonics en meitsje it transient sinjaal leech genôch , dat wol sizze, Common modus EMI kin wurde fermindere hiel leech. De PCB layered stacking design foarbylden jûn yn dit artikel sil oannimme in laach spacing fan 3 oan 6 mils.

Elektromagnetyske shielding

Ut it perspektyf fan sinjaal spoaren, in goede layering strategy moat wêze te setten alle sinjaal spoaren op ien of mear lagen, dizze lagen binne neist de macht laach of grûn laach. Foar de macht oanbod, in goede layering strategy moat wêze dat de macht laach is grinzet oan de grûn laach, en de ôfstân tusken de macht laach en de grûn laach is sa lyts mooglik. Dit is wat wy neame de “layering” strategy.

PCB stapeljen

Hokker soarte stapelstrategy kin helpe om EMI te beskermjen en te ûnderdrukken? De folgjende layered stacking skema giet derfan út dat de stroomfoarsjenning streamt op in inkele laach, en de inkele spanning of meardere voltages wurde ferdield yn ferskate dielen fan deselde laach. It gefal fan meardere macht lagen sil wurde besprutsen letter.

4-laach board

Der binne ferskate potinsjele problemen mei de 4-laach board design. Earst fan alles, de tradisjonele fjouwer-laach board mei in dikte fan 62 mils, sels as de sinjaal laach is op ‘e bûtenste laach, en de macht en grûn lagen binne op’ e binnenste laach, de ôfstân tusken de macht laach en de grûn laach is noch te grut.

As de kosten eask is de earste, kinne jo beskôgje de folgjende twa alternativen foar de tradisjonele 4-laach board. Dizze twa oplossings kinne ferbetterje de prestaasjes fan EMI ûnderdrukking, mar se binne allinnich geskikt foar applikaasjes dêr’t de komponint tichtens op it bestjoer is leech genôch en der is genôch gebiet om ‘e komponinten (plak de fereaske macht koper laach).

De earste opsje is de earste kar. De bûtenste lagen fan de PCB binne allegear grûn lagen, en de middelste twa lagen binne sinjaal / macht lagen. De macht oanbod op it sinjaal laach wurdt omlaat mei in brede line, dat kin meitsje it paad impedance fan de macht oanbod hjoeddeistige leech, en de impedânsje fan it sinjaal microstrip paad is ek leech. Ut it perspektyf fan EMI kontrôle, dit is de bêste 4-laach PCB struktuer beskikber. Yn it twadde skema brûkt de bûtenste laach macht en grûn, en de middelste twa lagen brûke sinjalen. Yn ferliking mei it tradisjonele 4-laach board is de ferbettering lytser, en de interlayer-impedânsje is sa min as it tradisjonele 4-laach board.

As jo ​​wolle kontrolearje de trace impedance, it boppesteande Stacking skema moat wêze hiel foarsichtich te regeljen de spoaren ûnder de macht en grûn koper eilannen. Derneist moatte de kopereilannen op ‘e stroomfoarsjenning of grûnlaach safolle mooglik meiinoar ferbûn wurde om DC- en leechfrekwinsje-ferbining te garandearjen.

6-laach board

As de tichtens fan komponinten op in 4-laach board is relatyf heech, is in 6-laach board best. Guon stacking skema’s yn it 6-laach board design binne lykwols net goed genôch om te beskermjen it elektromagnetyske fjild, en hawwe net folle effekt op ‘e fermindering fan it transient sinjaal fan’ e macht bus. Twa foarbylden wurde hjirûnder besprutsen.

Yn it earste gefal, de macht oanbod en grûn wurde pleatst op de 2e en 5e lagen respektivelik. Fanwegen de hege impedânsje fan ‘e koperen coating fan’ e stroomfoarsjenning is it tige ûngeunstich om de mienskiplike modus EMI-strieling te kontrolearjen. Lykwols, út it eachpunt fan sinjaal impedance kontrôle, dizze metoade is hiel korrekt.