Meriv çawa di sêwirana PCB-ya pir-layer de pirsgirêka EMI çareser dike?

Gelek awayên çareserkirina pirsgirêkên EMI hene. Rêbazên tepisandina EMI-ya nûjen ev in: bikaranîna cil û bergên tepisandina EMI, hilbijartina beşên guncandî yên EMI, û sêwirana simulasyona EMI. Ji ya herî bingehîn dest pê dike PCB layout, ev gotar li ser rol û teknîkên sêwiranê yên stacking PCB-ê di kontrolkirina tîrêjên EMI de nîqaş dike.

ipcb

Bi maqûl danîna kapasîteyên bi kapasîteya guncan li nêzê pêlên dabînkirina hêzê ya IC-ê dikare voltaja derketina IC-ê zûtir bike. Lêbelê, pirsgirêk li vir bi dawî nabe. Ji ber berteka frekansa tixûbdar a kapasîtoran, ev yek dihêle ku kondensator nikaribin hêza harmonik a ku ji bo ajotina hilberîna IC-ê bi paqijî di bandê frekansa tevahî de hewce dike biafirînin. Digel vê yekê, voltaja derbasbûyî ya ku li ser barika otobusê ya hêzê hatî çêkirin dê li seranserê înduktorê riya veqetandinê daketinek voltajê çêbike. Van voltajên derbasbûyî çavkaniyên destwerdana EMI-ya moda hevpar a sereke ne. Divê em van pirsgirêkan çawa çareser bikin?

Bi qasî ku IC-ya li ser tabloya meya dorhêlê têkildar e, qata hêzê ya li dora IC-ê dikare wekî kapasîtorek bi frekansa bilind a hêja were hesibandin, ku dikare beşek enerjiya ku ji hêla kondensatorê veqetandî ve hatî derxistin berhev bike ku enerjiya frekansa bilind ji bo paqijiyê peyda dike. karûabr. Digel vê yekê, pêdivî ye ku înduktasyona qatek hêzek baş piçûk be, ji ber vê yekê nîşana derbasbûyî ya ku ji hêla induktansê ve hatî syntez kirin jî piçûk e, bi vî rengî moda hevpar EMI kêm dike.

Bê guman, pêwendiya di navbera qata hêzê û pîneya hêza IC-ê de divê bi qasî ku gengaz kurt be, ji ber ku kenarê bilindbûna sînyala dîjîtal zûtir û bileztir dibe, û çêtirîn e ku meriv wê rasterast bi pelika ku tê de hêza IC-ê tê girêdan pin tê de ye. Pêdivî ye ku ev yek cûda were nîqaş kirin.

Ji bo kontrolkirina EMI-ya moda hevpar, pêdivî ye ku balafira hêzê alîkariya veqetandinê bike û xwedan induktansek têra xwe kêm be. Divê ev balafira hêzê bibe cotek balafirên hêzê yên ku baş hatine sêwirandin. Dibe ku kesek bipirse, ka çiqas baş e? Bersiva pirsê bi qatkirina dabînkirina hêzê, materyalên di navbera qatan û frekansa xebitandinê (ango fonksiyonek dema rabûna IC-ê) ve girêdayî ye. Bi gelemperî, dûrahiya qata hêzê 6mil e, û navber jî materyalê FR4 e, kapasîteya wekhev a qata hêzê ya per inch çargoşe bi qasî 75pF e. Eşkere ye, her ku cîhê qatê piçûktir be, kapasîteya wê jî mezintir dibe.

Gelek cîhazên bi dema rabûna 100 heta 300 ps tune ne, lê li gorî leza pêşkeftina IC-ê ya heyî, cîhazên ku dema rabûna wan di navbera 100 û 300 ps de ye dê rêjeyek mezin bigire. Ji bo şebekeyên bi dema rabûna 100 ber 300ps, dûrbûna qatê 3mil êdî ji bo pir serlêdanan guncan nabe. Di wê demê de, pêdivî bû ku teknolojiya qatkirina bi qatek ji 1 milî kêmtir were bikar anîn, û materyalên dielektrîkî yên FR4 bi materyalên bi domdariya dielektrîkî ya bilind ve werin cîh kirin. Naha, seramîk û plastîkên seramîk dikarin hewcedariyên sêwiranê yên 100 heya 300 ps dorhêlên dema rabûnê bicîh bînin.

Her çend dibe ku di pêşerojê de materyalên nû û rêbazên nû werin bikar anîn, ji bo dorhêlên dema rabûna 1 heta 3ns yên hevpar ên îroyîn, 3 heya 6 mîlî dûrbûna qatan û materyalên dîelektrîkî yên FR4, bi gelemperî ew bes e ku meriv bi ahengên bilind-end ve mijûl bibe û sînyala derbasbûyî têra xwe kêm bike. , ango, moda hevpar EMI dikare pir kêm kêm bibe. Nimûneyên sêwirana stacking-ê ya PCB-ê ku di vê gotarê de têne dayîn dê cîhek qat ji 3 heta 6 milan bigire.

Parastina elektromagnetîk

Ji perspektîfa şopên sînyalê, divê stratejiyek qatkirina baş ev be ku hemî şopên nîşanê li ser yek an çend qatan bixin, ev qat li kêleka qata hêzê an qata erdê ne. Ji bo dabînkirina hêzê, pêdivî ye ku stratejiyek qatkirina baş ev be ku qata hêzê li tenişta qata erdê be, û dûrahiya di navbera qata hêzê û qata erdê de bi qasî ku pêkan piçûk be. Ya ku em jê re dibêjin stratejiya “qatî” ye.

Stacking PCB

Çi celeb stratejiya stacking dikare bibe alîkar ku EMI parastin û tepisandin? Pîlana stûna qatkirî ya jêrîn texmîn dike ku heyama dabînkirina hêzê li ser yek tebeqeyê diherike, û voltaja yek an voltaja pirjimar li beşên cihêreng ên heman qatê têne belav kirin. Meseleya gelek qatên hêzê dê paşê were nîqaş kirin.

Lijneya 4-layer

Di sêwirana panelê ya 4-qat de gelek pirsgirêkên potansiyel hene. Berî her tiştî, tabloya kevneşopî ya çar-qat bi qalindahiya 62 milî, tewra ku qata sînyalê li ser qata derve be, û qatên hêz û erdê li ser qata hundurîn in, dûrahiya di navbera qata hêzê û qata erdê de. hîn jî pir mezin e.

Ger hewcedariya lêçûn yekem e, hûn dikarin du alternatîfên jêrîn li ser panela kevneşopî ya 4-qat bifikirin. Van her du çareserî dikarin performansa tepisandina EMI-yê baştir bikin, lê ew tenê ji bo serîlêdanên ku tîrêjê pêkhateyê li ser panelê têra xwe kêm e û li dora pêkhateyan deverek têr heye (qata sifir a hêza hewce bi cîh bikin) minasib in.

Vebijêrk yekem bijartina yekem e. Qatên derve yên PCB hemî qatên erdê ne, û du qatên navîn qatên sînyala/hêzê ne. Dabînkirina hêzê ya li ser qata nîşanê bi xêzek fireh ve tê rêve kirin, ku dikare rêgiriya rêgezê ya dabînkirina hêzê kêm bike, û impedanceya riya mîkroşiya nîşanê jî kêm e. Ji perspektîfa kontrola EMI-ê, ev avahiyek PCB-ya 4-layer a çêtirîn e ku peyda dibe. Di pilana duyemîn de, qata derve hêz û erdê bikar tîne, û du qatên navîn sînyalan bikar tînin. Li gorî panela kevneşopî ya 4-qat, başbûn piçûktir e, û impedansa navberê bi qasî panela kevneşopî ya 4-qat belengaz e.

Ger hûn dixwazin impedanceya şopê kontrol bikin, pêdivî ye ku pilana jor a stûnê pir baldar be da ku şopên di bin hêz û giravên sifir ên erdê de bicîh bikin. Wekî din, giravên sifir ên li ser dabînkirina hêzê an qata erdê divê bi qasî ku gengaz be bi hev ve werin girêdan da ku pêwendiya DC û frekansa kêm peyda bikin.

Lijneya 6-layer

Ger tîrêjiya pêkhateyên li ser panelek 4-qat bi nisbeten zêde be, panelek 6-qat çêtirîn e. Lêbelê, hin pileyên barkirinê yên di sêwirana panelê ya 6-qat de ji bo parastina qada elektromagnetîk têra xwe ne baş in, û bandorek hindik li ser kêmkirina nîşana derbasbûyî ya otobusa hêzê heye. Du mînak li jêr têne nîqaş kirin.

Di rewşa yekem de, dabînkirina hêzê û zevî bi rêzê li qatên 2 û 5-an têne danîn. Ji ber ku impedansa bilind a pêlava sifir a dabînkirina hêzê, kontrolkirina tîrêjiya EMI ya moda hevpar pir nebaş e. Lêbelê, ji hêla kontrola impedansê ya sînyalê ve, ev rêbaz pir rast e.