Aya loba cara pikeun ngajawab masalah EMI. Métode suprési EMI modéren kalebet: ngagunakeun palapis suprési EMI, milih bagian suprési EMI anu pas, sareng desain simulasi EMI. Mimitian ti anu paling dasar PCB perenah, artikel ieu ngabahas peran jeung téhnik desain PCB layered stacking dina ngadalikeun radiasi EMI.

Munasabah nempatkeun kapasitor kapasitas luyu deukeut pin catu daya tina IC bisa nyieun tegangan kaluaran IC luncat gancang. Sanajan kitu, masalah teu mungkas di dieu. Alatan réspon frékuénsi kawates kapasitor, ieu ngajadikeun kapasitor teu bisa ngahasilkeun kakuatan harmonik diperlukeun pikeun ngajalankeun kaluaran IC bersih dina pita frékuénsi pinuh. Sajaba ti éta, tegangan fana kabentuk dina bar beus kakuatan bakal ngabentuk serelek tegangan sakuliah induktor tina jalur decoupling. Tegangan transien ieu mangrupikeun sumber gangguan EMI modeu umum. Kumaha urang kudu ngajawab masalah ieu?

Sajauh IC dina papan sirkuit urang prihatin, lapisan kakuatan sabudeureun IC bisa dianggap salaku hiji kapasitor frékuénsi luhur alus teuing, nu bisa ngumpulkeun bagian tina énergi bocor ku kapasitor diskrit nu nyadiakeun énergi frékuénsi luhur pikeun bersih. kaluaran. Sajaba ti éta, induktansi tina lapisan kakuatan alus kedah leutik, jadi sinyal fana disintésis ku induktansi oge leutik, kukituna ngurangan modeu umum EMI.

Tangtosna, sambungan antara lapisan kakuatan sareng pin kakuatan IC kedah pondok-gancang, sabab ujung rising sinyal digital janten langkung gancang sareng langkung gancang, sareng éta langkung saé pikeun nyambungkeun éta langsung ka pad dimana kakuatan IC. pin ayana. Ieu perlu dibahas misah.

Dina raraga ngadalikeun EMI-mode umum, pesawat kakuatan kudu mantuan decoupling sarta boga induktansi cukup low. Pesawat kakuatan ieu kedah janten pasangan pesawat kakuatan anu dirancang kalayan saé. Batur bisa nanya, kumaha alus éta alus? Jawaban kana patarosan gumantung kana lapisan catu daya, bahan antara lapisan, sareng frékuénsi operasi (nyaéta, fungsi waktos naékna IC). Sacara umum, jarak lapisan kakuatan nyaéta 6mil, sareng interlayer mangrupikeun bahan FR4, kapasitansi sarimbag tina lapisan kakuatan per inci pasagi sakitar 75pF. Jelas, nu leutik jarak lapisan, nu gede capacitance nu.

Henteu seueur alat anu waktos naékna 100 dugi ka 300 ps, ​​​​tapi dumasar kana laju pangembangan IC ayeuna, alat anu waktos naékna dina kisaran 100 dugi ka 300 ps bakal ngeusian proporsi anu luhur. Pikeun sirkuit sareng waktos naékna 100 dugi ka 300ps, jarak lapisan 3mil moal cocog deui pikeun kalolobaan aplikasi. Dina waktos éta, perlu ngagunakeun téhnologi layering kalawan jarak lapisan kirang ti 1 mil, sarta pikeun ngaganti bahan diéléktrik FR4 bahan kalawan konstanta diéléktrik tinggi. Ayeuna, keramik jeung plastik keramik bisa minuhan sarat desain 100 nepi ka 300 ps naékna sirkuit waktu.

Sanajan bahan anyar jeung métode anyar bisa dipaké dina mangsa nu bakal datang, pikeun umum kiwari 1 mun 3ns naékna sirkuit waktos, 3 mun 6mil lapisan spasi na FR4 bahan diéléktrik, éta biasana cukup pikeun nanganan high-end harmonik jeung nyieun sinyal fana cukup low. , maksudna, modeu umum EMI bisa ngurangan pisan low. The PCB layered conto desain stacking dibikeun dina artikel ieu bakal nganggap jarak lapisan 3 ka 6 mils.

Pelindung éléktromagnétik

Ti sudut pandang ngambah sinyal, strategi layering alus kudu nempatkeun sagala ngambah sinyal dina hiji atawa leuwih lapisan, lapisan ieu gigireun lapisan kakuatan atawa lapisan taneuh. Pikeun catu daya, strategi layering anu saé kedahna nyaéta lapisan kakuatan anu padeukeut sareng lapisan taneuh, sareng jarak antara lapisan kakuatan sareng lapisan taneuh sakedik-gancang. Ieu naon urang nelepon strategi “layering”.

PCB tumpukan

Jenis strategi tumpukan anu tiasa ngabantosan tameng sareng ngirangan EMI? Skéma susun lapis di handap ieu nganggap yén arus catu daya ngalir dina lapisan tunggal, sareng tegangan tunggal atanapi sababaraha voltase disebarkeun dina bagian anu béda dina lapisan anu sami. Kasus sababaraha lapisan kakuatan bakal dibahas engké.

4-lapisan dewan

Aya sababaraha masalah poténsial kalayan desain dewan 4-lapisan. Anu mimiti, papan opat-lapisan tradisional kalayan ketebalan 62 mils, sanajan sinyal lapisan dina lapisan luar, sarta kakuatan sarta lapisan taneuh aya dina lapisan jero, jarak antara lapisan kakuatan jeung lapisan taneuh. masih badag teuing.

Lamun sarat ongkos nyaeta kahiji, Anjeun bisa mertimbangkeun dua alternatif handap pikeun dewan 4-lapisan tradisional. Dua solusi ieu tiasa ningkatkeun kinerja suprési EMI, tapi aranjeunna ngan cocog pikeun aplikasi dimana dénsitas komponén dina papan cukup lemah sareng aya cukup daérah di sabudeureun komponén (tempatkeun lapisan tambaga kakuatan anu diperyogikeun).

Pilihan kahiji nyaéta pilihan kahiji. Lapisan luar PCB sadayana lapisan taneuh, sareng dua lapisan tengah mangrupikeun lapisan sinyal / kakuatan. Catu daya dina lapisan sinyal dialihkeun ku garis anu lega, anu tiasa ngajantenkeun impedansi jalur tina catu daya ayeuna rendah, sareng impedansi jalur microstrip sinyal ogé rendah. Tina sudut pandang kontrol EMI, ieu mangrupikeun struktur PCB 4-lapisan anu pangsaéna. Dina skéma kadua, lapisan luar nganggo kakuatan sareng taneuh, sareng dua lapisan tengah nganggo sinyal. Dibandingkeun sareng papan 4-lapisan tradisional, perbaikanna langkung alit, sareng impedansi interlayer kirang sapertos papan 4-lapisan tradisional.

Lamun hayang ngadalikeun impedansi renik, skéma stacking luhur kudu ati pisan pikeun ngatur ngambah handapeun kakuatan sarta taneuh pulo tambaga. Sajaba ti éta, pulo tambaga dina catu daya atawa lapisan taneuh kudu interconnected saloba mungkin pikeun mastikeun DC jeung konektipitas low-frékuénsi.

6-lapisan dewan

Lamun dénsitas komponén dina dewan 4-lapisan relatif luhur, hiji dewan 6-lapisan pangalusna. Sanajan kitu, sababaraha skéma stacking dina rarancang dewan 6-lapisan teu cukup alus pikeun tameng médan éléktromagnétik, sarta boga pangaruh saeutik dina ngurangan sinyal fana tina beus kakuatan. Dua conto dibahas di handap.

Dina kasus nu pertama, catu daya sareng taneuh disimpen dina lapisan ka-2 sareng ka-5 masing-masing. Kusabab impedansi tinggi tina palapis tambaga tina catu daya, éta pisan teu nguntungkeun ngadalikeun radiasi EMI mode umum. Nanging, tina sudut pandang kontrol impedansi sinyal, metode ieu leres pisan.