Sa disenyo sa PCB, ang electromagnetic compatibility (EMC) ug ang kalambigit nga electromagnetic interference (EMI) sa tradisyonal nahimong duha ka dagkong labad sa ulo para sa mga inhenyero, ilabi na sa mga disenyo sa circuit board karon ug ang mga component packages nagpadayon sa pagkunhod, ang mga OEM nanginahanglan ug mas taas nga mga sistema sa tulin.Niini nga artikulo, akong ipaambit kung unsaon paglikay sa mga problema sa electromagnetic sa disenyo sa PCB.
1. Crosstalk ug alignment mao ang focus
Ang pag-align labi ka hinungdanon aron masiguro ang husto nga pag-agos sa kasamtangan.Kung ang kasamtangan gikan sa usa ka oscillator o uban pang susama nga aparato, labi ka hinungdanon nga ipadayon ang kasamtangan nga bulag gikan sa layer sa yuta, o aron dili magdagan ang sulud nga managsama sa lain nga pag-align.Ang duha ka high-speed nga signal nga magkaparehas makamugna og EMC ug EMI, ilabi na ang crosstalk.Importante nga huptan ang mga agianan sa resistor nga mubo kutob sa mahimo ug ang pagbalik sa kasamtangan nga mga agianan ingon ka mubo kutob sa mahimo.Ang gitas-on sa agianan sa pagbalik kinahanglan nga parehas sa gitas-on sa agianan sa pagpadala.
Para sa EMI, ang usa ka dalan gitawag og "violation path" ug ang usa mao ang "victim path".Ang inductive ug capacitive coupling makaapekto sa "biktima" nga agianan tungod sa presensya sa electromagnetic fields, sa ingon nagmugna sa unahan ug balik nga mga sulog sa "dalan sa biktima".Niining paagiha, ang ripple namugna sa usa ka lig-on nga palibot diin ang pagpasa ug pagdawat sa mga gitas-on sa signal halos managsama.
Sa usa ka maayo nga balanse nga palibot nga adunay lig-on nga mga paglinya, ang giaghat nga mga sulog kinahanglan nga kanselahon ang usag usa, sa ingon mawagtang ang crosstalk.Apan, kita anaa sa dili-hingpit nga kalibotan diin ang maong butang dili mahitabo.Busa, ang among tumong mao nga ang crosstalk kinahanglang huptan sa minimum para sa tanang paglinya.Ang epekto sa crosstalk mahimong maminusan kung ang gilapdon tali sa parallel nga linya doble ang gilapdon sa mga linya.Pananglitan, kung ang gilapdon sa linya 5 mil, ang minimum nga gilay-on tali sa duha ka parallel nga linya kinahanglan nga 10 mil o labaw pa.
Samtang ang bag-ong mga materyales ug mga sangkap nagpadayon sa pagpakita, ang mga tigdesinyo sa PCB kinahanglan usab nga magpadayon sa pag-atubang sa mga isyu sa EMC ug pagpanghilabot.
2. Mga decoupling capacitor
Ang mga decoupling capacitor makapamenos sa dili maayong epekto sa crosstalk.Sila kinahanglan nga nahimutang sa taliwala sa gahum ug sa yuta pin sa device, nga nagsiguro sa usa ka ubos nga AC impedance ug pagkunhod sa kasaba ug crosstalk.Aron makab-ot ang ubos nga impedance sa usa ka halapad nga frequency range, daghang mga decoupling capacitor ang kinahanglan gamiton.
Ang usa ka importante nga prinsipyo sa pagbutang sa decoupling capacitors mao nga ang kapasitor nga adunay pinakaubos nga capacitance value gibutang nga duol sa device kutob sa mahimo aron makunhuran ang inductive effect sa mga alignment.Kini nga partikular nga kapasitor kinahanglan nga ibutang nga duol kutob sa mahimo sa mga lagdok sa suplay sa kuryente sa aparato o sa agianan sa suplay sa kuryente ug ang mga pad sa kapasitor kinahanglan nga direktang konektado sa vias o lebel sa yuta.Kung taas ang alignment, gamita ang daghang vias aron maminusan ang impedance sa yuta.
3. Grounding sa PCB
Usa ka importante nga paagi sa pagpakunhod sa EMI mao ang pagdesinyo sa PCB grounding layer.Ang unang lakang mao ang paghimo sa grounding area nga ingon ka dako kutob sa mahimo sulod sa kinatibuk-ang lugar sa PCB board aron ang mga emisyon, crosstalk ug kasaba mahimong makunhuran.Ang partikular nga pag-amping kinahanglan nga himuon kung magkonektar sa matag sangkap sa usa ka punto sa yuta o layer sa grounding, kung wala ang epekto sa pag-neutralize sa usa ka kasaligan nga layer sa yuta dili magamit sa hingpit.
Ang usa ka labi ka komplikado nga disenyo sa PCB adunay daghang mga stable nga boltahe.Sa tinuud, ang matag reference nga boltahe adunay kaugalingon nga katugbang nga layer sa grounding.Bisan pa, ang daghan kaayo nga mga lut-od sa yuta makadugang sa gasto sa paghimo sa PCB ug mahimo kini nga mahal kaayo.Ang usa ka kompromiso mao ang paggamit sa mga lut-od sa yuta sa tulo ngadto sa lima ka lain-laing mga lokasyon, nga ang matag usa mahimong adunay daghang mga seksyon sa grounding.Dili lamang kini nagkontrol sa gasto sa paghimo sa board, apan gipamenos usab ang EMI ug EMC.
Ang usa ka ubos nga impedance grounding system hinungdanon kung ang EMC kinahanglan nga maminusan.Sa usa ka multilayer PCB mas maayo nga adunay usa ka kasaligan nga grounding layer kaysa usa ka copper balance block (copper thieving) o usa ka scattered grounding layer tungod kay kini adunay gamay nga impedance, naghatag usa ka kasamtangan nga agianan ug mao ang labing kaayo nga gigikanan sa mga reverse signal.
Ang gidugayon sa oras nga gikinahanglan sa signal aron makabalik sa yuta hinungdanon usab.Ang oras nga gikuha alang sa signal sa pagbiyahe padulong ug gikan sa gigikanan kinahanglan nga ikatandi, kung dili usa ka panghitabo nga sama sa antenna ang mahitabo, nga gitugotan ang radyated nga enerhiya nga mahimong bahin sa EMI.Sa susama, ang pag-align sa kasamtangan ngadto / gikan sa tinubdan sa signal kinahanglan nga mubo kutob sa mahimo, kung ang tinubdan ug pagbalik nga mga agianan dili managsama ang gitas-on, ang ground bounce mahitabo ug kini usab makamugna og EMI.
4. Likayi ang 90° nga mga anggulo
Aron makunhuran ang EMI, ang pag-align, vias ug uban pang mga sangkap kinahanglan likayan aron maporma ang usa ka 90 ° nga anggulo, tungod kay ang usa ka husto nga anggulo makamugna og radiation.Aron malikayan ang 90 ° nga anggulo, ang pag-align kinahanglan labing menos duha ka 45 ° nga anggulo nga mga kable sa suok.
5. Ang paggamit sa over-hole kinahanglan nga mag-amping
Sa hapit tanan nga mga layout sa PCB, ang vias kinahanglan gamiton aron maghatag usa ka konduktibo nga koneksyon tali sa lainlaing mga layer.Sa pipila ka mga kaso, naghimo usab sila og mga pamalandong, tungod kay ang kinaiya nga impedance nagbag-o kung ang mga vias gihimo sa pag-align.
Importante usab nga hinumdoman nga ang vias nagdugang sa gitas-on sa paglinya ug kinahanglan nga ipares.Sa kaso sa differential alignment, ang vias kinahanglan likayan kung mahimo.Kung dili kini malikayan, ang vias kinahanglan nga gamiton sa duha ka alignment aron mabayran ang mga paglangan sa signal ug pagbalik sa mga agianan.
6. Mga kable ug pisikal nga panagang
Ang mga kable nga nagdala sa mga digital circuit ug analogue nga mga sulog mahimo’g makamugna og parasitic capacitance ug inductance, hinungdan sa daghang mga problema nga may kalabotan sa EMC.Kung gigamit ang twisted pair nga mga kable, ang usa ka ubos nga lebel sa pagkadugtong gipadayon ug ang mga magnetic field nga namugna mawala.Para sa mga signal nga taas ang frequency, kinahanglan nga gamiton ang mga shielded cable, nga pareho ang atubangan ug likod nga grounded, aron mawagtang ang interference sa EMI.
Ang pisikal nga panagang mao ang pagputos sa tibuok o bahin sa sistema sa usa ka metal nga pakete aron mapugngan ang EMI sa pagsulod sa PCB circuitry.Kini nga panagang naglihok sama sa usa ka sirado, ground-conducting capacitor, pagkunhod sa gidak-on sa antenna loop ug pagsuhop sa EMI.
Oras sa pag-post: Nob-23-2022