Постојат многу начини за решавање на проблемите со ЕМИ. Современите методи за сузбивање на ЕМИ вклучуваат: користење на премази за потиснување на ЕМИ, избор на соодветни делови за потиснување на ЕМИ и дизајн на симулација на ЕМИ. Почнувајќи од најосновните ПХБ распоред, овој напис ја разгледува улогата и техниките на дизајнирање на слоевито натрупување на PCB во контролирањето на зрачењето EMI.

Разумното поставување на кондензатори со соодветен капацитет во близина на пиновите за напојување на ИЦ може да направи излезниот напон на ИЦ да скокне побрзо. Меѓутоа, проблемот не завршува тука. Поради ограничениот фреквентен одговор на кондензаторите, ова ги прави кондензаторите неспособни да генерираат хармонична моќност потребна за чисто возење на IC излезот во целиот фреквентен опсег. Дополнително, минливиот напон формиран на шипката за напојување ќе формира пад на напонот преку индукторот на патеката за одвојување. Овие минливи напони се главните извори на пречки на EMI со заеднички режим. Како треба да ги решиме овие проблеми?

Што се однесува до ИЦ на нашата плочка, слојот за напојување околу ИЦ може да се смета за одличен високофреквентен кондензатор, кој може да го собере делот од енергијата што ја испушта дискретниот кондензатор што обезбедува високофреквентна енергија за чиста излез. Покрај тоа, индуктивноста на добар слој на моќност треба да биде мала, така што минливиот сигнал синтетизиран од индуктивноста е исто така мал, со што се намалува EMI на заедничкиот режим.

Се разбира, врската помеѓу слојот за напојување и иглата за напојување на IC мора да биде што е можно пократка, бидејќи растечкиот раб на дигиталниот сигнал станува сè побрз и побрз и најдобро е да го поврзете директно со подлогата каде што се напојува ИЦ игла се наоѓа. Ова треба да се дискутира посебно.

За да се контролира EMI со заеднички режим, рамнината за напојување мора да помогне во расклопувањето и да има доволно ниска индуктивност. Овој енергетски авион мора да биде добро дизајниран пар на енергетски авиони. Некој може да праша, колку добро е добро? Одговорот на прашањето зависи од слоевитоста на напојувањето, материјалите помеѓу слоевите и работната фреквенција (односно, функција од времето на пораст на ИЦ). Општо земено, растојанието на слојот за моќност е 6mil, а меѓуслојот е материјал FR4, еквивалентниот капацитет на слојот на моќност по квадратен инч е околу 75pF. Очигледно, колку е помало растојанието помеѓу слоевите, толку е поголем капацитетот.

Нема многу уреди со време на пораст од 100 до 300 с. За кола со време на пораст од 100 до 300ps, растојанието помеѓу слоевите од 100 мил повеќе нема да биде соодветно за повеќето апликации. Во тоа време, беше неопходно да се користи технологија за слоевитост со растојание од помалку од 300 мил и да се заменат диелектричните материјали FR3 со материјали со високи диелектрични константи. Сега, керамиката и керамичката пластика можат да ги задоволат барањата за дизајн на кола за време на пораст од 1 до 4 ps.

Иако во иднина може да се користат нови материјали и нови методи, за денешните вообичаени временски кола од 1 до 3 s, растојанието меѓу слоевите од 3 до 6 милји и диелектрични материјали FR4, обично е доволно да се ракуваат со хармоници од висока класа и да се направи минливиот сигнал доволно низок. , што е да се каже, ЕМИ за заеднички режим може да се намали многу ниско. Примерите за дизајн на слоевито натрупување на ПХБ дадени во овој напис ќе претпостават растојание меѓу слоевите од 3 до 6 милји.

Електромагнетно оклопување

Од гледна точка на сигналните траги, добра стратегија за слоевитост треба да биде да се стават сите сигнални траги на еден или повеќе слоеви, овие слоеви се веднаш до слојот за моќност или слојот за заземјување. За напојувањето, добра стратегија за слоеви треба да биде дека енергетскиот слој е во непосредна близина на слојот на земјата, а растојанието помеѓу енергетскиот слој и слојот на земјата е што е можно помало. Ова е она што ние го нарекуваме стратегија за „слоење“.

ПХБ редење

Каков вид на стратегија за редење може да помогне да се заштити и потисне ЕМИ? Следната шема за натрупување на слоеви претпоставува дека струјата за напојување тече на еден слој, а единечниот напон или повеќекратните напони се распределени во различни делови од истиот слој. Случајот со повеќе слоеви на моќ ќе се дискутира подоцна.

4-слојна табла

Постојат неколку потенцијални проблеми со дизајнот на 4-слојната плоча. Пред сè, традиционалната четирислојна табла со дебелина од 62 милји, дури и ако слојот на сигналот е на надворешниот слој, а слоевите за напојување и заземјување се на внатрешниот слој, растојанието помеѓу слојот за моќност и слојот за земја. сè уште е преголем.

Ако условот за трошоци е првиот, можете да ги разгледате следните две алтернативи на традиционалната 4-слојна плоча. Овие две решенија можат да ги подобрат перформансите на потиснувањето на EMI, но тие се погодни само за апликации каде што густината на компонентата на плочата е доволно мала и има доволно површина околу компонентите (поставете ја потребната моќност на бакарен слој).

Првата опција е првиот избор. Надворешните слоеви на ПХБ се сите заземјени слоеви, а средните два слоја се слоеви за сигнал/напојување. Напојувањето на слојот на сигналот е насочено со широка линија, што може да ја направи импедансата на патеката на струјата на напојувањето ниска, а импедансата на патеката на микролентата на сигналот е исто така мала. Од гледна точка на EMI контролата, ова е најдобрата 4-слојна структура на ПХБ достапна. Во втората шема, надворешниот слој користи струја и заземјување, а средните два слоја користат сигнали. Во споредба со традиционалната 4-слојна плоча, подобрувањето е помало, а меѓуслојната импеданса е исто толку слаба како и традиционалната 4-слојна плоча.

Ако сакате да ја контролирате импедансата на трагата, горната шема за редење мора да биде многу внимателна за да ги распоредите трагите под моќните и заземјените бакарни острови. Покрај тоа, бакарните острови на напојувањето или на заземјувачкиот слој треба да бидат меѓусебно поврзани колку што е можно за да се обезбеди поврзување со еднонасочна струја и ниска фреквенција.

6-слојна табла

Ако густината на компонентите на 4-слојната плоча е релативно висока, најдобра е таблата со 6 слоеви. Сепак, некои шеми за натрупување во дизајнот на таблата со 6 слоеви не се доволно добри за да го заштитат електромагнетното поле и имаат мал ефект врз намалувањето на минливиот сигнал на магистралата за напојување. Два примери се дискутирани подолу.

Во првиот случај, напојувањето и земјата се поставуваат на вториот и на 2-тиот слој соодветно. Поради високата импеданса на бакарната обвивка на напојувањето, многу е неповолно да се контролира EMI зрачењето со заеднички режим. Сепак, од гледна точка на контрола на импедансата на сигналот, овој метод е многу точен.