Kuna njia nyingi za kutatua shida za EMI. Mbinu za kisasa za ukandamizaji wa EMI ni pamoja na: kutumia mipako ya kukandamiza EMI, kuchagua sehemu zinazofaa za ukandamizaji wa EMI, na muundo wa uigaji wa EMI. Kuanzia msingi zaidi PCB mpangilio, makala haya yanajadili dhima na mbinu za kubuni za kuweka safu za PCB katika kudhibiti mionzi ya EMI.

Kuweka vidhibiti vya uwezo vinavyofaa karibu na pini za usambazaji wa nguvu za IC kunaweza kufanya voltage ya pato ya IC kuruka haraka. Hata hivyo, tatizo haliishii hapa. Kwa sababu ya mwitikio mdogo wa masafa ya vidhibiti, hii hufanya vidhibiti visiweze kutoa nguvu ya uelewano inayohitajika ili kuendesha pato la IC kwa usafi katika bendi kamili ya masafa. Kwa kuongeza, voltage ya muda mfupi inayoundwa kwenye bar ya basi ya nguvu itaunda kushuka kwa voltage kwenye inductor ya njia ya kuunganishwa. Taratibu hizi za muda mfupi ndizo vyanzo kuu vya kawaida vya kuingiliwa vya EMI. Je, tunapaswa kutatua vipi matatizo haya?

Kwa kadiri IC kwenye bodi yetu ya mzunguko inavyohusika, safu ya nguvu karibu na IC inaweza kuzingatiwa kama capacitor bora ya masafa ya juu, ambayo inaweza kukusanya sehemu ya nishati inayovuja na capacitor ya kipekee ambayo hutoa nishati ya masafa ya juu kwa kusafisha. pato. Kwa kuongeza, inductance ya safu nzuri ya nguvu inapaswa kuwa ndogo, hivyo ishara ya muda mfupi iliyounganishwa na inductance pia ni ndogo, na hivyo kupunguza hali ya kawaida ya EMI.

Bila shaka, uunganisho kati ya safu ya nguvu na pini ya nguvu ya IC lazima iwe fupi iwezekanavyo, kwa sababu makali ya kuongezeka kwa ishara ya digital inakua kwa kasi na kwa kasi, na ni bora kuunganisha moja kwa moja kwenye pedi ambapo nguvu ya IC. pin iko. Hili linahitaji kujadiliwa tofauti.

Ili kudhibiti EMI ya hali ya kawaida, ndege ya umeme lazima isaidie kutenganisha na iwe na uingizaji hewa wa chini vya kutosha. Ndege hii ya nguvu lazima iwe jozi ya ndege za nguvu zilizoundwa vizuri. Mtu anaweza kuuliza, jinsi nzuri ni nzuri? Jibu la swali linategemea safu ya usambazaji wa umeme, vifaa kati ya tabaka, na mzunguko wa uendeshaji (yaani, kazi ya muda wa kupanda kwa IC). Kwa ujumla, nafasi ya safu ya nguvu ni 6mil, na interlayer ni nyenzo ya FR4, uwezo sawa wa safu ya nguvu kwa kila inchi ya mraba ni karibu 75pF. Kwa wazi, kadiri nafasi ya safu inavyopungua, ndivyo uwezo unavyoongezeka.

Hakuna vifaa vingi vilivyo na wakati wa kuongezeka kwa 100 hadi 300 ps, ​​​​lakini kulingana na kasi ya sasa ya ukuzaji wa IC, vifaa vilivyo na wakati wa kuongezeka kwa anuwai ya 100 hadi 300 ps vitachukua sehemu kubwa. Kwa mizunguko yenye muda wa kupanda wa 100 hadi 300, nafasi ya safu ya 3mil haitafaa tena kwa programu nyingi. Wakati huo, ilikuwa ni lazima kutumia teknolojia ya kuwekewa safu na nafasi ya safu ya chini ya mil 1, na kuchukua nafasi ya vifaa vya dielectric FR4 na vifaa vyenye viwango vya juu vya dielectric. Sasa, keramik na plastiki za kauri zinaweza kukidhi mahitaji ya muundo wa mzunguko wa wakati wa 100 hadi 300 ps.

Ingawa nyenzo mpya na mbinu mpya zinaweza kutumika katika siku zijazo, kwa saketi za leo za kawaida za 1 hadi 3ns za muda wa kupanda, nafasi kati ya safu ya 3 hadi 6mil na nyenzo za dielectric za FR4, kwa kawaida inatosha kushughulikia ulinganifu wa hali ya juu na kufanya mawimbi ya muda mfupi kuwa ya chini vya kutosha. , hiyo ni kusema, hali ya kawaida EMI inaweza kupunguzwa chini sana. Mifano ya muundo wa kuweka safu za PCB iliyotolewa katika makala hii itachukua nafasi ya kati ya 3 hadi 6 m.

Kukinga umeme

Kutoka kwa mtazamo wa ufuatiliaji wa ishara, mkakati mzuri wa kuweka safu unapaswa kuwa kuweka alama zote za ishara kwenye safu moja au zaidi, tabaka hizi ziko karibu na safu ya nguvu au safu ya ardhi. Kwa usambazaji wa umeme, mkakati mzuri wa kuweka safu unapaswa kuwa safu ya nguvu iko karibu na safu ya ardhi, na umbali kati ya safu ya nguvu na safu ya ardhi ni ndogo iwezekanavyo. Huu ndio tunaita mkakati wa “layer”.

Uwekaji wa PCB

Ni aina gani ya mkakati wa kuweka mrundikano unaweza kusaidia kukinga na kukandamiza EMI? Mpango unaofuata wa kuweka safu unadhani kwamba sasa usambazaji wa nguvu unapita kwenye safu moja, na voltage moja au voltage nyingi husambazwa katika sehemu tofauti za safu sawa. Kesi ya tabaka nyingi za nguvu itajadiliwa baadaye.

Bodi ya safu 4

Kuna shida kadhaa zinazowezekana na muundo wa bodi ya safu-4. Kwanza kabisa, bodi ya jadi ya safu nne na unene wa mil 62, hata ikiwa safu ya ishara iko kwenye safu ya nje, na tabaka za nguvu na ardhi ziko kwenye safu ya ndani, umbali kati ya safu ya nguvu na safu ya ardhi. bado ni kubwa mno.

Ikiwa mahitaji ya gharama ni ya kwanza, unaweza kuzingatia njia mbili zifuatazo kwa bodi ya jadi ya safu 4. Suluhisho hizi mbili zinaweza kuboresha utendaji wa ukandamizaji wa EMI, lakini zinafaa tu kwa matumizi ambapo msongamano wa sehemu kwenye ubao ni wa chini vya kutosha na kuna eneo la kutosha karibu na vipengele (weka safu ya shaba ya nguvu inayohitajika).

Chaguo la kwanza ni chaguo la kwanza. Tabaka za nje za PCB ni tabaka zote za ardhini, na tabaka mbili za kati ni safu za ishara/nguvu. Ugavi wa umeme kwenye safu ya ishara hupitishwa kwa mstari mpana, ambayo inaweza kufanya impedance ya njia ya sasa ya usambazaji wa umeme kuwa ya chini, na impedance ya njia ya microstrip ya ishara pia ni ya chini. Kwa mtazamo wa udhibiti wa EMI, huu ndio muundo bora wa PCB wa tabaka 4 unaopatikana. Katika mpango wa pili, safu ya nje hutumia nguvu na ardhi, na safu mbili za kati hutumia ishara. Ikilinganishwa na ubao wa kitamaduni wa safu-4, uboreshaji ni mdogo, na kizuizi cha safu ni duni kama ubao wa kitamaduni wa safu 4.

Ikiwa unataka kudhibiti impedance ya kufuatilia, mpango wa juu wa stacking lazima uwe makini sana kupanga ufuatiliaji chini ya nguvu na visiwa vya shaba ya ardhi. Kwa kuongeza, visiwa vya shaba kwenye ugavi wa umeme au safu ya ardhi inapaswa kuunganishwa iwezekanavyo ili kuhakikisha uunganisho wa DC na wa chini-frequency.

Bodi ya safu 6

Ikiwa wiani wa vipengele kwenye ubao wa safu 4 ni wa juu, bodi ya safu 6 ni bora zaidi. Hata hivyo, baadhi ya mipango ya kuweka mrundikano katika muundo wa bodi ya safu-6 haitoshi kukinga uga wa sumakuumeme, na ina athari ndogo katika kupunguzwa kwa mawimbi ya muda mfupi ya basi la umeme. Mifano miwili imejadiliwa hapa chini.

Katika kesi ya kwanza, ugavi wa umeme na ardhi huwekwa kwenye safu ya 2 na ya 5 kwa mtiririko huo. Kwa sababu ya impedance ya juu ya mipako ya shaba ya ugavi wa umeme, ni mbaya sana kudhibiti mionzi ya kawaida ya EMI ya mode. Hata hivyo, kutoka kwa mtazamo wa udhibiti wa impedance ya ishara, njia hii ni sahihi sana.