Hemm ħafna modi biex issolvi l-problemi tal-EMI. Metodi moderni ta ‘soppressjoni ta’ l-EMI jinkludu: l-użu ta ‘kisi ta’ soppressjoni ta ‘l-EMI, l-għażla ta’ partijiet ta ‘soppressjoni ta’ l-EMI xierqa, u disinn ta ‘simulazzjoni ta’ l-EMI. Nibda mill-aktar bażiku PCB tqassim, dan l-artikolu jiddiskuti r-rwol u t-tekniki tad-disinn ta ‘stivar f’saffi ta’ PCB fil-kontroll tar-radjazzjoni EMI.

It-tqegħid raġonevoli ta ‘capacitors ta’ kapaċità xierqa ħdejn il-labar tal-provvista tal-enerġija tal-IC jista ‘jagħmel il-vultaġġ tal-ħruġ tal-IC jaqbeż aktar malajr. Madankollu, il-problema ma tispiċċax hawn. Minħabba r-rispons tal-frekwenza limitat tal-capacitors, dan jagħmel il-capacitors ma jistgħux jiġġeneraw il-qawwa armonika meħtieġa biex issuq l-output IC b’mod nadif fil-medda ta ‘frekwenza sħiħa. Barra minn hekk, il-vultaġġ temporanju ffurmat fuq il-bar tal-linja tal-enerġija se jifforma waqgħa tal-vultaġġ madwar l-induttur tal-mogħdija tad-diżakkoppjar. Dawn il-vultaġġi temporanji huma s-sorsi ewlenin ta ‘interferenza EMI tal-modalità komuni. Kif għandna nsolvu dawn il-problemi?

Safejn huwa kkonċernat l-IC fuq il-bord taċ-ċirkwit tagħna, is-saff tal-enerġija madwar l-IC jista ‘jitqies bħala kapaċitatur eċċellenti ta’ frekwenza għolja, li jista ‘jiġbor il-parti tal-enerġija nixxew mill-kapaċitatur diskreti li jipprovdi enerġija ta’ frekwenza għolja għal nadif output. Barra minn hekk, l-inductance ta ‘saff ta’ qawwa tajba għandha tkun żgħira, għalhekk is-sinjal temporanju sintetizzat mill-inductance huwa wkoll żgħir, u b’hekk inaqqas l-EMI tal-mod komuni.

Naturalment, il-konnessjoni bejn is-saff tal-qawwa u l-pin tal-qawwa tal-IC għandha tkun qasira kemm jista ‘jkun, minħabba li t-tarf li qed jogħlew tas-sinjal diġitali qed isir aktar u aktar mgħaġġel, u huwa aħjar li tgħaqqadha direttament mal-kuxxinett fejn il-qawwa tal-IC pin tinsab. Dan jeħtieġ li jiġi diskuss separatament.

Sabiex tikkontrolla l-EMI tal-modalità komuni, il-pjan tal-enerġija għandu jgħin id-diżakkoppjar u jkollu induttanza baxxa biżżejjed. Dan il-pjan tal-enerġija għandu jkun par ta ‘pjani tal-enerġija ddisinjati tajjeb. Xi ħadd jista’ jistaqsi, kemm hu tajjeb? It-tweġiba għall-mistoqsija tiddependi fuq is-saffi tal-provvista tal-enerġija, il-materjali bejn is-saffi, u l-frekwenza operattiva (jiġifieri, funzjoni tal-ħin taż-żieda tal-IC). Ġeneralment, l-ispazjar tas-saff ta ‘l-enerġija huwa 6mil, u s-saff ta’ bejn is-saff huwa materjal FR4, il-kapaċità ekwivalenti tas-saff ta ‘l-enerġija għal kull pulzier kwadru hija ta’ madwar 75pF. Ovvjament, l-iżgħar l-ispazjar tas-saff, l-akbar il-kapaċità.

M’hemmx ħafna apparati b’ħin ta ‘żieda ta’ 100 sa 300 ps, ​​​​iżda skont il-veloċità attwali tal-iżvilupp tal-IC, apparati b’ħin ta ‘żieda fil-medda ta’ 100 sa 300 ps se jokkupaw proporzjon għoli. Għal ċirkwiti b’ħin ta ‘żieda ta’ 100 sa 300ps, spazjar tas-saff ta ‘3mil mhux se jibqa’ adattat għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet. F’dak iż-żmien, kien meħtieġ li tintuża teknoloġija ta ‘saffi bi spazjar tas-saffi ta’ inqas minn 1 mil, u li jiġu sostitwiti materjali dielettriċi FR4 b’materjali b’kostanti dielettriċi għoljin. Issa, iċ-ċeramika u l-plastik taċ-ċeramika jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti tad-disinn ta ‘ċirkwiti ta’ ħin ta ‘żieda ta’ 100 sa 300 ps.

Għalkemm materjali ġodda u metodi ġodda jistgħu jintużaw fil-ġejjieni, għaċ-ċirkwiti komuni tal-lum 1 sa 3ns ħin ta ‘żieda, 3 sa 6mil saff spazjar u materjali dielettriċi FR4, huwa ġeneralment biżżejjed biex jimmaniġġaw armoniċi high-end u jagħmlu s-sinjal temporanju baxx biżżejjed , jiġifieri , Modalità Komuni EMI jista ‘jitnaqqas baxx ħafna. L-eżempji tad-disinn tal-istivar f’saffi tal-PCB mogħtija f’dan l-artikolu se jassumu spazjar tas-saffi ta ‘3 sa 6 mils.

Ilqugħ elettromanjetiku

Mill-perspettiva tat-traċċi tas-sinjali, strateġija tajba ta ‘saffi għandha tkun li tpoġġi t-traċċi tas-sinjali kollha fuq saff wieħed jew aktar, dawn is-saffi huma ħdejn is-saff tal-qawwa jew is-saff tal-art. Għall-provvista tal-enerġija, strateġija tajba ta ‘saffi għandha tkun li s-saff tal-enerġija jkun maġenb is-saff tal-art, u d-distanza bejn is-saff tal-enerġija u s-saff tal-art hija żgħira kemm jista’ jkun. Din hija dik li nsejħu l-istrateġija ta’ “saffi”.

PCB stivar

X’tip ta ‘strateġija ta’ stivar jista ‘jgħin biex jipproteġi u jrażżan l-EMI? L-iskema ta ‘stivar f’saffi li ġejja tassumi li l-kurrent tal-provvista tal-enerġija jiċċirkola fuq saff wieħed, u l-vultaġġ wieħed jew vultaġġi multipli huma mqassma f’partijiet differenti tal-istess saff. Il-każ ta ‘saffi multipli ta’ enerġija se jiġi diskuss aktar tard.

Bord b’4 saffi

Hemm diversi problemi potenzjali bid-disinn tal-bord b’4 saffi. L-ewwelnett, il-bord tradizzjonali ta ‘erba’ saffi bi ħxuna ta ’62 mils, anke jekk is-saff tas-sinjal ikun fuq is-saff ta’ barra, u s-saffi tal-qawwa u tal-art huma fuq is-saff ta ‘ġewwa, id-distanza bejn is-saff tal-qawwa u s-saff tal-art għadu kbir wisq.

Jekk ir-rekwiżit tal-ispiża huwa l-ewwel, tista ‘tikkunsidra ż-żewġ alternattivi li ġejjin għall-bord tradizzjonali b’4 saffi. Dawn iż-żewġ soluzzjonijiet jistgħu jtejbu l-prestazzjoni tas-soppressjoni tal-EMI, iżda huma adattati biss għal applikazzjonijiet fejn id-densità tal-komponenti fuq il-bord hija baxxa biżżejjed u hemm biżżejjed żona madwar il-komponenti (poġġi s-saff tar-ram tal-qawwa meħtieġa).

L-ewwel għażla hija l-ewwel għażla. Is-saffi ta ‘barra tal-PCB huma saffi kollha ta’ l-art, u ż-żewġ saffi tan-nofs huma saffi ta ‘sinjal/qawwa. Il-provvista tal-enerġija fuq is-saff tas-sinjal hija mgħoddija b’linja wiesgħa, li tista ‘tagħmel l-impedenza tal-mogħdija tal-kurrent tal-provvista tal-enerġija baxxa, u l-impedenza tal-mogħdija tal-microstrip tas-sinjal hija wkoll baxxa. Mill-perspettiva tal-kontroll EMI, din hija l-aħjar struttura tal-PCB b’4 saffi disponibbli. Fit-tieni skema, is-saff ta ‘barra juża l-enerġija u l-art, u ż-żewġ saffi tan-nofs jużaw sinjali. Meta mqabbel mal-bord tradizzjonali b’4 saffi, it-titjib huwa iżgħar, u l-impedenza bejn is-saffi hija fqira daqs il-bord tradizzjonali b’4 saffi.

Jekk trid tikkontrolla l-impedenza tat-traċċa, l-iskema ta ‘stivar ta’ hawn fuq trid toqgħod attent ħafna biex tirranġa t-traċċi taħt il-gżejjer tar-ram tal-qawwa u l-art. Barra minn hekk, il-gżejjer tar-ram fuq il-provvista tal-enerġija jew is-saff tal-art għandhom ikunu interkonnessi kemm jista ‘jkun biex jiżguraw konnettività DC u ta’ frekwenza baxxa.

Bord b’6 saffi

Jekk id-densità tal-komponenti fuq bord b’4 saffi hija relattivament għolja, bord b’6 saffi huwa l-aħjar. Madankollu, xi skemi ta ‘stacking fid-disinn tal-bord b’6 saffi mhumiex tajbin biżżejjed biex jipproteġu l-kamp elettromanjetiku, u għandhom ftit effett fuq it-tnaqqis tas-sinjal temporanju tal-power bus. Żewġ eżempji huma diskussi hawn taħt.

Fl-ewwel każ, il-provvista tal-enerġija u l-art jitqiegħdu fuq it-2 u l-5 saff rispettivament. Minħabba l-impedenza għolja tal-kisi tar-ram tal-provvista tal-enerġija, huwa ferm sfavorevoli li tikkontrolla r-radjazzjoni EMI tal-mod komuni. Madankollu, mil-lat tal-kontroll tal-impedenza tas-sinjal, dan il-metodu huwa korrett ħafna.