Et gi vill Weeër fir EMI Probleemer ze léisen. Modern EMI Ënnerdréckungsmethoden enthalen: EMI Ënnerdréckungsbeschichtungen benotzen, passenden EMI Ënnerdréckungsdeeler auswielen, an EMI Simulatiounsdesign. Vun der Basis unzefänken PCB Layout, diskutéiert dësem Artikel d’Roll an Design Techniken vun PCB layered stacking zu Kontroll EMI Stralung.

Vernünfteg Kondensatore vu passenden Kapazitéit no bei de Stroumversuergungspins vum IC ze setzen kann d’IC ​​Ausgangsspannung méi séier sprangen. Allerdéngs ass de Problem net hei Enn. Wéinst der limitéierter Frequenzreaktioun vu Kondensatoren mécht dëst d’Kondensatoren net fäeg déi harmonesch Kraaft ze generéieren déi néideg ass fir den IC-Output propper an der voller Frequenzband ze féieren. Zousätzlech wäert d’transient Spannung, déi op der Kraaftbusbar geformt gëtt, e Spannungsfall iwwer den Induktor vum Ofkupplungswee bilden. Dës transient Spannungen sinn den Haapt gemeinsame Modus EMI Interferenzquellen. Wéi solle mir dës Problemer léisen?

Wat den IC op eisem Circuit Board betrëfft, kann d’Kraaftschicht ronderëm den IC als en exzellenten Héichfrequenzkondensator ugesi ginn, deen den Deel vun der Energie sammele kann, déi vum diskreten Kondensator geleckt gëtt, deen héichfrequenz Energie fir propper gëtt Ausgang. Zousätzlech sollt d’Induktioun vun enger gudder Kraaftschicht kleng sinn, sou datt de transiente Signal, deen duerch d’Induktioun synthetiséiert gëtt, och kleng ass, an doduerch de gemeinsame Modus EMI reduzéiert.

Natierlech muss d’Verbindung tëscht der Kraaftschicht an dem IC Power Pin sou kuerz wéi méiglech sinn, well d’Steigerrand vum digitale Signal gëtt méi séier a méi séier, an et ass am beschten et direkt un de Pad ze verbannen, wou d’IC ​​Power PIN läit. Dëst muss separat diskutéiert ginn.

Fir de gemeinsame Modus EMI ze kontrolléieren, muss d’Kraaftfläch hëllefe bei der Ofkupplung an eng genuch niddereg Induktioun hunn. Dëse Kraaftfliger muss e gutt entworf Pair vu Kraaftfliger sinn. Jiddereen kann froen, wéi gutt ass gutt? D’Äntwert op d’Fro hänkt vun der Schicht vun der Energieversuergung, de Materialien tëscht de Schichten an der Operatiounsfrequenz (dh eng Funktioun vun der Opstiegzäit vum IC) of. Allgemeng ass d’Distanz vun der Kraaftschicht 6mil, an d’Interlayer ass FR4 Material, déi gläichwäerteg Kapazitéit vun der Kraaftschicht pro Quadratzoll ass ongeféier 75pF. Natierlech, wat méi kleng d’Schichtabstand ass, dest méi grouss ass d’Kapazitéit.

Et ginn net vill Geräter mat enger Opstiegzäit vun 100 bis 300 ps, ​​awer no der aktueller IC Entwécklungsgeschwindegkeet wäerten Apparater mat enger Opstiegzäit am Beräich vun 100 bis 300 ps en héijen Undeel besetzen. Fir Circuiten mat enger Opstiegszäit vun 100 bis 300ps, wäert 3mil Layer Abstand net méi gëeegent fir déi meescht Uwendungen. Zu där Zäit war et néideg d’Schichttechnologie mat enger Schichtabstand vu manner wéi 1 mil ze benotzen, an FR4 dielektresch Materialien mat Materialien mat héijen dielektresche Konstanten ze ersetzen. Elo kënnen Keramik a Keramik Plastik den Designfuerderunge vun 100 bis 300 ps Opstiegzäitkreesser erfëllen.

Och wann nei Materialien an nei Methoden an Zukunft benotzt kënne ginn, fir déi heuteg gemeinsam 1 bis 3ns Opstiegzäitkreesser, 3 bis 6mil Schichtabstand an FR4 dielektresch Materialien, ass et normalerweis genuch fir High-End Harmonics ze handhaben an d’transient Signal niddereg genuch ze maachen , dat heescht, Common Modus EMI ka ganz niddereg reduzéiert ginn. D’PCB-Layer-Stacking-Design Beispiller, déi an dësem Artikel ginn, wäerten eng Schichtabstand vun 3 bis 6 Mills ugeholl.

Elektromagnetesch Schirmung

Vun der Perspektiv vun Signal Spure soll eng gutt Layer Strategie ginn all Signal Spure op een oder méi Schichten ze setzen, dës Schichten sinn nieft der Muecht Layer oder Buedem Layer. Fir d’Energieversuergung soll eng gutt Layerstrategie sinn datt d’Muechtschicht nieft der Buedemschicht ass, an d’Distanz tëscht der Kraaftschicht an der Buedemschicht sou kleng wéi méiglech ass. Dëst ass wat mir d'”Layer” Strategie nennen.

PCB Stacking

Wéi eng Stackingstrategie kann hëllefen EMI ze schützen an z’ënnerdrécken? Déi folgend Layer Stacking Schema gëtt ugeholl datt d’Energieversuergungsstroum op enger eenzeger Schicht fléisst, an déi eenzeg Spannung oder Multiple Spannungen sinn a verschiddenen Deeler vun der selwechter Schicht verdeelt. De Fall vu Multiple Power Schichten gëtt spéider diskutéiert.

4-Layer Verwaltungsrot

Et gi verschidde potenziell Problemer mam 4-Layer Board Design. Éischt vun all, déi traditionell véier-Layer Verwaltungsrot mat enger deck vun 62 mils, och wann d’Signal Layer op der baussenzegen Layer ass, an der Muecht an Buedem Layer sinn op der banneschten Layer, d’Distanz tëscht der Muecht Layer an der Buedem Layer ass nach ze grouss.

Wann d’Käschtefuerderung déi éischt ass, kënnt Dir déi folgend zwou Alternativen zum traditionelle 4-Layer Board betruechten. Dës zwou Léisunge kënnen d’Performance vun der EMI Ënnerdréckung verbesseren, awer si sinn nëmme gëeegent fir Uwendungen wou d’Komponentendicht op de Bord niddereg genuch ass an et genuch Gebitt ronderëm d’Komponenten ass (Plaz déi néideg Kraaft Kupferschicht).

Déi éischt Optioun ass déi éischt Optioun. Déi baussenzeg Schichten vun der PCB sinn all Buedem Schichten, an der Mëtt zwee Schichten sinn Signal / Muecht Schichten. D’Energieversuergung op d’Signalschicht gëtt mat enger breeder Linn geréckelt, wat de Weeimpedanz vun der Stroumversuergungsstroum niddereg ka maachen, an d’Impedanz vum Signalmikrostripwee ass och niddereg. Aus der Perspektiv vun der EMI Kontroll ass dëst déi bescht 4-Schicht PCB Struktur verfügbar. Am zweete Schema benotzt déi baussenzeg Schicht Kraaft a Buedem, an déi mëttler zwou Schichten benotzen Signaler. Am Verglach mam traditionelle 4-Layer Board ass d’Verbesserung méi kleng, an d’Interlayer Impedanz ass sou schlecht wéi déi traditionell 4-Layer Board.

Wann Dir d’Spureimpedanz kontrolléiere wëllt, muss de uewe genannte Stackschema ganz virsiichteg sinn fir d’Spure ënner der Kraaft a Buedem Kupferinselen ze arrangéieren. Zousätzlech sollten d’Kupferinselen op der Energieversuergung oder der Buedemschicht sou vill wéi méiglech matenee verbonne sinn fir DC a Low-Frequenz Konnektivitéit ze garantéieren.

6-Layer Verwaltungsrot

Wann d’Dicht vun de Komponenten op engem 4-Schichtplatte relativ héich ass, ass e 6-Schichtplatte am beschten. Wéi och ëmmer, e puer Stackschemaen am 6-Layer Board Design sinn net gutt genuch fir dat elektromagnéitescht Feld ze schützen, an hunn wéineg Effekt op d’Reduktioun vum transienten Signal vum Stroumbus. Zwee Beispiller ginn ënnert diskutéiert.

Am éischte Fall sinn d’Energieversuergung an d’Buedem op der 2. an 5. Schicht respektiv plazéiert. Wéinst der héijer Impedanz vun der Kupferbeschichtung vun der Energieversuergung ass et ganz ongënschteg fir d’gemeinsame Modus EMI Stralung ze kontrolléieren. Wéi och ëmmer, aus der Siicht vun der Signalimpedanzkontroll ass dës Method ganz korrekt.