EMI асуудлыг шийдэх олон арга бий. Орчин үеийн EMI дарах аргууд орно: EMI дарах бүрээсийг ашиглах, зохих EMI дарах хэсгүүдийг сонгох, EMI загварчлалын загвар. Хамгийн энгийнээс эхлэн ПХБ-ийн зохион байгуулалт, энэ нийтлэлд EMI цацрагийг хянахад ПХБ-ийн давхаргат овоолгын үүрэг, дизайны техникийг авч үзэх болно.

Тохиромжтой багтаамжтай конденсаторуудыг IC-ийн тэжээлийн тээглүүрүүдийн ойролцоо байрлуулах нь IC гаралтын хүчдэлийг илүү хурдан болгох боломжтой. Гэсэн хэдий ч асуудал үүгээр дуусахгүй. Конденсаторуудын давтамжийн хариу урвал хязгаарлагдмал тул конденсаторууд нь IC гаралтыг бүрэн давтамжийн зурваст цэвэрхэн жолоодоход шаардагдах гармоник хүчийг үүсгэх боломжгүй болгодог. Үүнээс гадна тэжээлийн шин дээр үүссэн түр зуурын хүчдэл нь салгах замын индуктор дээр хүчдэлийн уналт үүсгэдэг. Эдгээр түр зуурын хүчдэл нь гол нийтлэг горимын EMI хөндлөнгийн эх үүсвэр юм. Бид эдгээр асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх ёстой вэ?

Манай хэлхээний самбар дээрх IC-ийн хувьд IC-ийн эргэн тойронд байгаа цахилгааны давхаргыг өндөр давтамжийн конденсатор гэж үзэж болох бөгөөд энэ нь салангид конденсатораас алдагдсан энергийн хэсгийг цуглуулж, өндөр давтамжийн энергийг цэвэр байлгах боломжтой. гаралт. Нэмж дурдахад, сайн цахилгаан давхаргын индукц нь бага байх ёстой тул индукцаар нийлэгжсэн түр зуурын дохио нь бас бага бөгөөд ингэснээр нийтлэг горимын EMI-ийг бууруулдаг.

Мэдээжийн хэрэг, эрчим хүчний давхарга болон IC тэжээлийн зүү хоорондын холболт нь аль болох богино байх ёстой, учир нь дижитал дохионы өсөлтийн ирмэг нь улам бүр хурдасч байгаа тул үүнийг IC тэжээл өгдөг дэвсгэрт шууд холбох нь дээр. зүү байрладаг. Үүнийг тусад нь хэлэлцэх шаардлагатай.

Нийтлэг горимын EMI-ийг хянахын тулд цахилгааны онгоц нь салгахад туслах ёстой бөгөөд хангалттай бага индукцтэй байх ёстой. Энэхүү цахилгаан онгоц нь маш сайн зохион бүтээгдсэн хос цахилгаан онгоц байх ёстой. Хэн нэгэн асууж магадгүй, хэр сайн вэ? Асуултын хариулт нь цахилгаан хангамжийн давхарга, давхаргын хоорондох материал, үйл ажиллагааны давтамжаас (өөрөөр хэлбэл IC-ийн өсөлтийн хугацааны функц) хамаарна. Ерөнхийдөө цахилгаан давхаргын хоорондох зай нь 6 миль, хоорондын давхарга нь FR4 материал бөгөөд нэг квадрат инч тутамд цахилгаан давхаргын эквивалент багтаамж нь ойролцоогоор 75pF байна. Давхаргын хоорондын зай бага байх тусам багтаамж их байх нь ойлгомжтой.

100-аас 300 ps-ийн өсөлтийн хугацаатай төхөөрөмжүүд тийм ч олон байдаггүй, гэхдээ одоогийн IC-ийн хөгжлийн хурдны дагуу 100-аас 300 ps хүртэл өсөх хугацаатай төхөөрөмжүүд өндөр хувийг эзэлнэ. 100-аас 300ps-ийн өсөлтийн хугацаатай хэлхээний хувьд 3милл давхаргын зай нь ихэнх хэрэглээнд тохиромжгүй болно. Тухайн үед 1 миль-ээс бага давхаргын зайтай давхраа хийх технологийг ашиглах, FR4 диэлектрик материалыг диэлектрикийн өндөр нягтралтай материалаар солих шаардлагатай байв. Одоо керамик болон керамик хуванцар нь 100-аас 300 ps-ийн өсөлтийн цагийн хэлхээний дизайны шаардлагыг хангаж чадна.

Ирээдүйд шинэ материал, шинэ аргуудыг ашиглаж болох ч өнөөгийн нийтлэг 1-3 ns-ийн өсөлтийн цагийн хэлхээ, 3-аас 6 миль давхаргын зай, FR4 диэлектрик материалын хувьд ихэвчлэн дээд зэргийн гармоникуудыг зохицуулах, түр зуурын дохиог хангалттай бага болгоход хангалттай. , өөрөөр хэлбэл нийтлэг горимын EMI-ийг маш бага хэмжээгээр бууруулж болно. Энэ өгүүлэлд өгөгдсөн ПХБ-ийн давхаргатай овоолгын дизайны жишээнүүд нь давхаргын хоорондох зайг 3-6 миль гэж тооцно.

Цахилгаан соронзон хамгаалалт

Дохионы ул мөрийн үүднээс бүх дохионы ул мөрийг нэг буюу хэд хэдэн давхаргад байрлуулах нь сайн давхрагын стратеги байх ёстой, эдгээр давхаргууд нь эрчим хүчний давхарга эсвэл газрын давхаргын хажууд байна. Цахилгаан хангамжийн хувьд давхаргын сайн стратеги нь эрчим хүчний давхарга нь газрын давхаргатай зэргэлдээ байх ёстой бөгөөд цахилгаан давхарга ба газрын давхаргын хоорондох зай аль болох бага байх ёстой. Үүнийг бид “давхаргалах” стратеги гэж нэрлэдэг.

ПХБ-ийн овоолго

Ямар төрлийн овоолох стратеги нь EMI-г дарж, хамгаалахад тусалдаг вэ? Дараах давхаргын овоолгын схемд цахилгаан тэжээлийн гүйдэл нь нэг давхарга дээр урсдаг бөгөөд нэг хүчдэл эсвэл олон хүчдэл нь нэг давхаргын өөр өөр хэсгүүдэд тархдаг гэж үздэг. Олон тооны цахилгаан давхаргын хэргийг дараа нь авч үзэх болно.

4 давхар самбар

4 давхар хавтангийн дизайнтай холбоотой хэд хэдэн боломжит асуудлууд байдаг. Юуны өмнө, 62 миль зузаантай уламжлалт дөрвөн давхаргат хавтан нь дохионы давхарга нь гадна давхаргад, цахилгаан ба газрын давхарга нь дотоод давхарга дээр байсан ч эрчим хүчний давхарга ба газрын давхаргын хоорондох зай. хэтэрхий том хэвээр байна.

Хэрэв зардлын шаардлага нь эхнийх бол уламжлалт 4 давхар хавтангийн дараах хоёр хувилбарыг авч үзэж болно. Эдгээр хоёр шийдэл нь EMI-ийн дарангуйллын гүйцэтгэлийг сайжруулж болох боловч тэдгээр нь зөвхөн самбар дээрх бүрэлдэхүүн хэсгийн нягтрал хангалттай бага, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эргэн тойронд хангалттай талбайтай (шаардлагатай цахилгаан зэсийн давхаргыг байрлуулах) програмуудад тохиромжтой.

Эхний сонголт бол эхний сонголт юм. ПХБ-ийн гаднах давхаргууд нь бүгд газрын давхаргууд, дунд хоёр давхарга нь дохио/цахилгаан давхарга юм. Дохионы давхарга дээрх тэжээлийн хангамж нь өргөн шугамаар дамждаг бөгөөд энэ нь тэжээлийн хангамжийн гүйдлийн замын эсэргүүцэл бага, дохионы микро зурвасын замын эсэргүүцэл нь мөн бага байдаг. EMI хяналтын үүднээс авч үзвэл энэ нь хамгийн сайн 4 давхаргат ПХБ бүтэц юм. Хоёрдахь схемд гаднах давхарга нь эрчим хүч, газардуулга ашигладаг бөгөөд дунд хоёр давхарга нь дохиог ашигладаг. Уламжлалт 4 давхар хавтантай харьцуулахад сайжруулалт нь бага, давхарга хоорондын эсэргүүцэл нь уламжлалт 4 давхаргатай хавтан шиг муу байна.

Хэрэв та ул мөр эсэргүүцэл хянахыг хүсэж байгаа бол дээрх овоолго схем эрчим хүч, газрын зэс арлуудын дор ул мөрийг зохион байгуулах нь маш болгоомжтой байх ёстой. Түүнчлэн, тогтмол гүйдлийн болон бага давтамжийн холболтыг хангахын тулд эрчим хүчний хангамж эсвэл газрын давхарга дээрх зэсийн арлуудыг аль болох холбосон байх ёстой.

6 давхар самбар

Хэрэв 4 давхар хавтан дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нягтрал харьцангуй өндөр байвал 6 давхар хавтан нь хамгийн тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч 6 давхар хавтангийн загварт овоолсон зарим схемүүд нь цахилгаан соронзон орныг хамгаалахад хангалтгүй бөгөөд цахилгаан автобусны түр зуурын дохиог багасгахад бага нөлөө үзүүлдэг. Хоёр жишээг доор авч үзэх болно.

Эхний тохиолдолд цахилгаан хангамж ба газардуулга нь 2, 5-р давхаргад байрладаг. Эрчим хүчний хангамжийн зэс бүрэх өндөр эсэргүүцэлтэй тул нийтлэг горимын EMI цацрагийг хянах нь маш тааламжгүй байдаг. Гэсэн хэдий ч дохионы эсэргүүцлийн хяналтын үүднээс авч үзвэл энэ арга нь маш зөв юм.