EMI సమస్యలను పరిష్కరించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి. ఆధునిక EMI అణచివేత పద్ధతులు: EMI అణచివేత పూతలను ఉపయోగించడం, తగిన EMI అణచివేత భాగాలను ఎంచుకోవడం మరియు EMI అనుకరణ రూపకల్పన. అత్యంత ప్రాథమిక నుండి ప్రారంభించండి PCB లేఅవుట్, EMI రేడియేషన్‌ను నియంత్రించడంలో PCB లేయర్డ్ స్టాకింగ్ పాత్ర మరియు డిజైన్ టెక్నిక్‌లను ఈ కథనం చర్చిస్తుంది.

IC యొక్క విద్యుత్ సరఫరా పిన్‌ల దగ్గర తగిన సామర్థ్యం గల కెపాసిటర్‌లను సహేతుకంగా ఉంచడం వలన IC అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ వేగంగా దూకుతుంది. అయితే, సమస్య ఇక్కడితో ముగియలేదు. కెపాసిటర్ల పరిమిత ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన కారణంగా, ఇది పూర్తి ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లో IC అవుట్‌పుట్‌ను శుభ్రంగా నడపడానికి అవసరమైన హార్మోనిక్ శక్తిని కెపాసిటర్‌లు ఉత్పత్తి చేయలేకపోతుంది. అదనంగా, పవర్ బస్ బార్‌పై ఏర్పడిన తాత్కాలిక వోల్టేజ్ డికప్లింగ్ మార్గం యొక్క ఇండక్టర్‌లో వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ తాత్కాలిక వోల్టేజీలు ప్రధాన సాధారణ మోడ్ EMI జోక్యం మూలాలు. ఈ సమస్యలను మనం ఎలా పరిష్కరించాలి?

మా సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లోని IC విషయానికొస్తే, IC చుట్టూ ఉన్న పవర్ లేయర్‌ను అద్భుతమైన హై-ఫ్రీక్వెన్సీ కెపాసిటర్‌గా పరిగణించవచ్చు, ఇది వివిక్త కెపాసిటర్ ద్వారా లీక్ అయిన శక్తిలో కొంత భాగాన్ని క్లీన్ కోసం అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శక్తిని అందిస్తుంది. అవుట్పుట్. అదనంగా, మంచి పవర్ లేయర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ చిన్నదిగా ఉండాలి, కాబట్టి ఇండక్టెన్స్ ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడిన తాత్కాలిక సిగ్నల్ కూడా చిన్నదిగా ఉంటుంది, తద్వారా సాధారణ మోడ్ EMI తగ్గుతుంది.

వాస్తవానికి, పవర్ లేయర్ మరియు IC పవర్ పిన్ మధ్య కనెక్షన్ వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి, ఎందుకంటే డిజిటల్ సిగ్నల్ యొక్క పెరుగుతున్న అంచు వేగంగా మరియు వేగంగా పెరుగుతోంది మరియు దానిని నేరుగా IC పవర్ ఉన్న ప్యాడ్‌కి కనెక్ట్ చేయడం ఉత్తమం. పిన్ ఉంది. దీనిపై ప్రత్యేకంగా చర్చించాల్సిన అవసరం ఉంది.

సాధారణ-మోడ్ EMIని నియంత్రించడానికి, పవర్ ప్లేన్ తప్పనిసరిగా డీకప్లింగ్‌లో సహాయపడాలి మరియు తగినంత తక్కువ ఇండక్టెన్స్‌ను కలిగి ఉండాలి. ఈ పవర్ ప్లేన్ తప్పనిసరిగా బాగా డిజైన్ చేయబడిన పవర్ ప్లేన్‌ల జత అయి ఉండాలి. ఎవరైనా అడగవచ్చు, మంచిది ఎంత మంచిది? ప్రశ్నకు సమాధానం విద్యుత్ సరఫరా యొక్క పొరలు, పొరల మధ్య పదార్థాలు మరియు ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ (అంటే IC యొక్క పెరుగుదల సమయం యొక్క విధి)పై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాధారణంగా, పవర్ లేయర్ యొక్క అంతరం 6మిల్, మరియు ఇంటర్లేయర్ FR4 మెటీరియల్, ఒక చదరపు అంగుళానికి పవర్ లేయర్ యొక్క సమానమైన కెపాసిటెన్స్ సుమారు 75pF. సహజంగానే, చిన్న పొర అంతరం, కెపాసిటెన్స్ ఎక్కువ.

100 నుండి 300 పిఎస్‌ల పెరుగుదల సమయంతో చాలా పరికరాలు లేవు, కానీ ప్రస్తుత IC అభివృద్ధి వేగం ప్రకారం, 100 నుండి 300 పిఎస్‌ల పరిధిలో పెరుగుదల సమయం ఉన్న పరికరాలు అధిక నిష్పత్తిని ఆక్రమిస్తాయి. 100 నుండి 300ps రైజ్ టైమ్ ఉన్న సర్క్యూట్‌ల కోసం, 3మిల్ లేయర్ స్పేసింగ్ ఇకపై చాలా అప్లికేషన్‌లకు తగినది కాదు. ఆ సమయంలో, 1 మిల్ కంటే తక్కువ లేయర్ స్పేసింగ్‌తో లేయరింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించడం మరియు FR4 విద్యుద్వాహక పదార్థాలను అధిక విద్యుద్వాహక స్థిరాంకాలు కలిగిన పదార్థాలతో భర్తీ చేయడం అవసరం. ఇప్పుడు, సిరామిక్స్ మరియు సిరామిక్ ప్లాస్టిక్‌లు 100 నుండి 300 ps రైజ్ టైమ్ సర్క్యూట్‌ల డిజైన్ అవసరాలను తీర్చగలవు.

భవిష్యత్తులో కొత్త మెటీరియల్స్ మరియు కొత్త పద్ధతులు ఉపయోగించబడినప్పటికీ, నేటి సాధారణ 1 నుండి 3ns రైజ్ టైమ్ సర్క్యూట్‌లు, 3 నుండి 6మిల్ లేయర్ స్పేసింగ్ మరియు FR4 డైలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్‌ల కోసం, ఇది సాధారణంగా హై-ఎండ్ హార్మోనిక్స్‌ను నిర్వహించడానికి మరియు తాత్కాలిక సిగ్నల్‌ను తగినంత తక్కువగా చేయడానికి సరిపోతుంది. , అంటే , కామన్ మోడ్ EMI చాలా తక్కువగా తగ్గించబడుతుంది. ఈ కథనంలో ఇవ్వబడిన PCB లేయర్డ్ స్టాకింగ్ డిజైన్ ఉదాహరణలు 3 నుండి 6 మిల్లుల పొర అంతరాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

విద్యుదయస్కాంత కవచం

సిగ్నల్ ట్రేస్‌ల దృక్కోణం నుండి, అన్ని సిగ్నల్ ట్రేస్‌లను ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ లేయర్‌లపై ఉంచడం మంచి లేయరింగ్ వ్యూహం, ఈ లేయర్‌లు పవర్ లేయర్ లేదా గ్రౌండ్ లేయర్ పక్కన ఉంటాయి. విద్యుత్ సరఫరా కోసం, ఒక మంచి లేయరింగ్ వ్యూహం ఏమిటంటే, విద్యుత్ పొర భూమి పొరకు ప్రక్కనే ఉంటుంది మరియు విద్యుత్ పొర మరియు నేల పొర మధ్య దూరం వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి. దీనినే మనం “లేయరింగ్” వ్యూహం అని పిలుస్తాము.

PCB స్టాకింగ్

ఏ విధమైన స్టాకింగ్ వ్యూహం EMIని రక్షించడంలో మరియు అణచివేయడంలో సహాయపడుతుంది? కింది లేయర్డ్ స్టాకింగ్ పథకం విద్యుత్ సరఫరా కరెంట్ ఒకే పొరపై ప్రవహిస్తుంది మరియు ఒకే వోల్టేజ్ లేదా బహుళ వోల్టేజ్‌లు ఒకే పొర యొక్క వివిధ భాగాలలో పంపిణీ చేయబడతాయని ఊహిస్తుంది. బహుళ శక్తి పొరల కేసు తరువాత చర్చించబడుతుంది.

4-పొర బోర్డు

4-లేయర్ బోర్డ్ డిజైన్‌తో అనేక సంభావ్య సమస్యలు ఉన్నాయి. అన్నింటిలో మొదటిది, సిగ్నల్ పొర బయటి పొరపై ఉన్నప్పటికీ, పవర్ మరియు గ్రౌండ్ పొరలు లోపలి పొరపై ఉన్నప్పటికీ, పవర్ లేయర్ మరియు గ్రౌండ్ లేయర్ మధ్య దూరం 62 మిల్స్ మందంతో సాంప్రదాయ నాలుగు-పొరల బోర్డు ఇప్పటికీ చాలా పెద్దది.

ఖర్చు అవసరం మొదటిది అయితే, మీరు సాంప్రదాయ 4-లేయర్ బోర్డుకి క్రింది రెండు ప్రత్యామ్నాయాలను పరిగణించవచ్చు. ఈ రెండు పరిష్కారాలు EMI అణచివేత పనితీరును మెరుగుపరుస్తాయి, అయితే అవి బోర్డ్‌లోని కాంపోనెంట్ సాంద్రత తగినంత తక్కువగా ఉన్న అప్లికేషన్‌లకు మాత్రమే సరిపోతాయి మరియు భాగాల చుట్టూ తగినంత ప్రాంతం (అవసరమైన పవర్ కాపర్ లేయర్‌ను ఉంచండి).

మొదటి ఎంపిక మొదటి ఎంపిక. PCB యొక్క బయటి పొరలు అన్నీ నేల పొరలు మరియు మధ్య రెండు పొరలు సిగ్నల్/పవర్ లేయర్‌లు. సిగ్నల్ లేయర్‌పై విద్యుత్ సరఫరా వైడ్ లైన్‌తో మళ్లించబడుతుంది, ఇది విద్యుత్ సరఫరా కరెంట్ యొక్క పాత్ ఇంపెడెన్స్ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సిగ్నల్ మైక్రోస్ట్రిప్ పాత్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ కూడా తక్కువగా ఉంటుంది. EMI నియంత్రణ కోణం నుండి, ఇది అత్యుత్తమ 4-లేయర్ PCB నిర్మాణం అందుబాటులో ఉంది. రెండవ పథకంలో, బయటి పొర శక్తి మరియు భూమిని ఉపయోగిస్తుంది మరియు మధ్య రెండు పొరలు సంకేతాలను ఉపయోగిస్తాయి. సాంప్రదాయ 4-లేయర్ బోర్డ్‌తో పోలిస్తే, మెరుగుదల తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఇంటర్‌లేయర్ ఇంపెడెన్స్ సాంప్రదాయ 4-లేయర్ బోర్డు వలె పేలవంగా ఉంది.

మీరు ట్రేస్ ఇంపెడెన్స్‌ను నియంత్రించాలనుకుంటే, పైన పేర్కొన్న స్టాకింగ్ స్కీమ్ పవర్ మరియు గ్రౌండ్ కాపర్ దీవుల క్రింద జాడలను ఏర్పాటు చేయడానికి చాలా జాగ్రత్తగా ఉండాలి. అదనంగా, DC మరియు తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ కనెక్టివిటీని నిర్ధారించడానికి విద్యుత్ సరఫరా లేదా నేల పొరపై ఉన్న రాగి ద్వీపాలు సాధ్యమైనంతవరకు పరస్పరం అనుసంధానించబడి ఉండాలి.

6-పొర బోర్డు

4-లేయర్ బోర్డ్‌లోని భాగాల సాంద్రత సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటే, 6-లేయర్ బోర్డు ఉత్తమం. అయితే, 6-పొరల బోర్డు డిజైన్‌లోని కొన్ని స్టాకింగ్ పథకాలు విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని రక్షించడానికి సరిపోవు మరియు పవర్ బస్ యొక్క తాత్కాలిక సిగ్నల్ తగ్గింపుపై తక్కువ ప్రభావం చూపుతాయి. రెండు ఉదాహరణలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.

మొదటి సందర్భంలో, విద్యుత్ సరఫరా మరియు భూమి వరుసగా 2 వ మరియు 5 వ పొరలలో ఉంచబడతాయి. విద్యుత్ సరఫరా యొక్క రాగి పూత యొక్క అధిక అవరోధం కారణంగా, సాధారణ మోడ్ EMI రేడియేషన్‌ను నియంత్రించడం చాలా అననుకూలమైనది. అయితే, సిగ్నల్ ఇంపెడెన్స్ నియంత్రణ కోణం నుండి, ఈ పద్ధతి చాలా సరైనది.