በብዝሃ-ኮምፒውተር PCB ንድፍ ውስጥ የ EMI ችግርን እንዴት መፍታት እንደሚቻል?

ባለብዙ ንብርብር ፒ.ሲ.ቢ ዲዛይን ሲኖር የ EMI ችግርን እንዴት እንደሚፈታ ያውቃሉ?

ልንገራችሁ!

የ EMI ችግሮችን ለመፍታት ብዙ መንገዶች አሉ ፡፡ ዘመናዊ የኢ.ኢ.ኢ.MI የጭነት ዘዴዎች የሚከተሉትን ያጠቃልላሉ-የኢ.ኢ.ኢ.ኢ. ይህ ወረቀት እጅግ መሠረታዊ በሆነው የፒ.ቢ.ቢ.

የኃይል አውቶቡስ

የአይሲ ውፅዓት የቮልቴጅ ዝላይ በአይሲ የኃይል ፒን አቅራቢያ ተገቢውን አቅም በማስቀመጥ ሊፋጠን ይችላል ፡፡ ሆኖም ፣ ይህ የችግሩ መጨረሻ አይደለም። በቶቶቶር ውሱን ድግግሞሽ ምላሽ ምክንያት የሙሉ ኃይል ድግግሞሽ ባንድ ውስጥ የ IC ውፅዓት ንፁህ በሆነ መንገድ ለማሽከርከር የሚያስችለውን የትርጉም ኃይል ማመንጨት የማይቻል ነው ፡፡ በተጨማሪም በኃይል አውቶቡሱ ላይ የተጀመረው voltageልቴጅ voltageልቴጅ በአቀራረብ መንገዱ አፈፃፀም በሁለቱም ጫፎች ላይ የ voltageልቴጅ ፍሰት ያስከትላል ፡፡ እነዚህ ጊዜያዊ tልቴጅዎች ዋነኛው የተለመደው ሞዱል የኢኢMI ጣልቃ ገብነት ምንጮች ናቸው ፡፡ እነዚህን ችግሮች እንዴት መፍታት እንችላለን?

በወረዳችን ቦርድ ላይ አይ ሲ ሲ በኤሲ ዙሪያ ያለው የኃይል ሽፋን ጥሩ ከፍተኛ-ድግግሞሽ አቅም እንዳለው ተደርጎ ሊቆጠር ይችላል ፣ ይህም ለንጹህ ውፅዓት ከፍተኛ ድግግሞሽ ሀይልን በሚሰጥ ዲስኩር ሃይል ሊፈናጠጥ ይችላል ፡፡ በተጨማሪም ፣ ጥሩ የኃይል ሽፋን ኢንትክታንት አነስተኛ ነው ፣ ስለሆነም በኢንደክተሩ የተቀናበረው ጊዜያዊ ምልክት እንዲሁ ትንሽ ነው ፣ ስለሆነም የጋራ ሁነታን EMI ይቀንሰዋል።

በእርግጥ በኃይል አቅርቦት ንብርብር እና በኤሲ የኃይል አቅርቦት ስፒል መካከል ያለው ትስስር በተቻለ መጠን አጭር መሆን አለበት ፣ ምክንያቱም የዲጂታል ምልክቱ እየጨመረ የሚሄደው ጠርዝ በፍጥነት እና ፈጣን ነው ፡፡ በተናጥል መወያየት ከሚያስፈልገው የ IC የኃይል ማያያዣ ባለበት ፓድ ጋር በቀጥታ ማገናኘት ይሻላል ፡፡

የጋራ ሞደም ኢኢMIን ለመቆጣጠር የኃይል አደረጃጀቱ ለማስዋብ እና በበቂ ሁኔታ ዝቅተኛ ሥነ-ምግባር እንዲኖር ለማድረግ በጥሩ ሁኔታ የተነደፉ የኃይል ጥንድ ጥንድ መሆን አለባቸው። አንዳንድ ሰዎች ይጠይቁ ይሆናል ፣ እንዴት ጥሩ ነው? መልሱ በኃይል ንብርብር ፣ በንብርብሮች መካከል ባለው ቁሳቁስ እና በአሠራር ድግግሞሽ ላይ የተመሠረተ ነው (ማለትም ፣ የ IC መነሳት ጊዜ ተግባር)። በአጠቃላይ የኃይል ንብርብቶች ስፋት 6 ሚ.ሜ ነው ፣ እና አስታራቂው የ FR4 ቁሳቁስ ነው ፣ ስለዚህ ተመጣጣኝ የኃይል አቅም በአንድ ካሬ ሴንቲ ሜትር የኃይል ንብርብር 75pF ያህል ነው። በግልጽ እንደሚታየው ፣ የንብርብሩ ክፍተቱ አነስ ባለ መጠን አቅሙ ይበልጣል።

ከ100-300ps መነሳት ጊዜ ያላቸው ብዙ መሣሪያዎች የሉም ፣ ግን አሁን ባለው የአይሲ ልማት መጠን መሠረት ከ100-300ps ክልል ውስጥ የሚነሱበት ጊዜ ያላቸው መሣሪያዎች ከፍተኛ ድርሻ ይይዛሉ ፡፡ ከ 100 እስከ 300 ፒ.ሲ ከፍ ያለ ጊዜ ላላቸው ወረዳዎች ፣ የ 3 ሚል የንብርብር ክፍተቶች ለአብዛኛዎቹ መተግበሪያዎች አይተገበሩም ፡፡ በዚያን ጊዜ ፣ ​​ከ 1 ሚሊ ሜትር በታች በሆነ የአስታራቂ አማቂውን የጥፋት ቴክኖሎጂን ተግባራዊ ማድረግ ፣ እና የ FR4 ን ቁሳዊ / ሳይትሪክ ቁመት በከፍተኛ ቁሳዊ ይተካዋል ፡፡ አሁን ከሴራሚክ እና ከሸክላ የተሰሩ ፕላስቲኮች ከ 100 እስከ 300 ፓ የሚነሱ የጊዜ ዑደቶችን የንድፍ መስፈርቶችን ሊያሟሉ ይችላሉ ፡፡

ምንም እንኳን ለወደፊቱ አዳዲስ ቁሳቁሶች እና ዘዴዎች ጥቅም ላይ ሊውሉ ቢችሉም የተለመዱ የ 1 እስከ 3 ሚ መነሳት የጊዜ ዑደትዎች ፣ ከ 3 እስከ 6 ሚሊ ሜትር የንጥል ክፍተቶች እና የ FR4 dielectric ቁሳቁሶች ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ-ደረጃን የሚስማሙ ነገሮችን ለማስተናገድ እና ጊዜያዊ ምልክቶችን ዝቅተኛ ለማድረግ በቂ ናቸው ፣ ያ ፣ የጋራ ሁነታ EMI በጣም ዝቅተኛ ሊቀንስ ይችላል። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የፒ.ሲ.ቢ. የተደረደሩ መደራረብ ንድፍ ምሳሌ ተሰጥቷል ፣ እና የንብርብር ክፍተቱ ከ 3 እስከ 6 ሚሊ ሜትር ይሆናል ተብሎ ይገመታል ፡፡

የኤሌክትሮማግኔቲክ መከላከያ

ከማስተላለፊያው አቅጣጫ እይታ ጀምሮ ጥሩ የደረጃ አሰጣጥ ስልት ሁሉንም የምልክት ምልክቶችን ከኃይል ንብርብር ወይም ከመሬት አውሮፕላን ቀጥሎ ባለው አንድ ወይም ከዚያ በላይ ንብርብሮች ውስጥ ማስቀመጥ መሆን አለበት። ለኃይል አቅርቦት ጥሩ የኃይል ማቀነባበሪያ ስትራቴጂ የኃይል ንብርብር ከመሬት አውሮፕላን ጎን ያለው ፣ እና በኃይል ንብርብር እና በመሬት አውሮፕላኑ መካከል ያለው ርቀት በተቻለ መጠን ትንሽ መሆን አለበት ፣ ይህም “ንብርብር” የሚለው ብለን የምንጠራው ፡፡

PCB ቁልል

EMI ን ለመከላከል እና ለመግታት ምን ዓይነት የመደርደር ስትራቴጂ? የሚከተለው የተደረደሩ መደራረብ መርሃግብር የኃይል አቅርቦቱ ፍሰት በአንድ ንብርብር ላይ እንደሚፈስ እና ነጠላ ቮልቴጅ ወይም በርካታ ቮልት በተመሳሳይ ንብርብር የተለያዩ ክፍሎች እንደሚሰራጭ ያስባል ፡፡ የበርካታ የኃይል ንብርብሮች ጉዳይ በኋላ ላይ ውይይት ይደረጋል ፡፡

4-ፓይ ሳህን

ባለ 4-ፓነል ምዘናዎች ንድፍ ውስጥ አንዳንድ ሊከሰቱ የሚችሉ ችግሮች አሉ ፡፡ በመጀመሪያ ፣ የምልክት ሽፋኑ በውጭው ንብርብር ውስጥ ቢሆን እና የኃይል እና የምድር አውሮፕላን በውስጠኛው ሽፋን ውስጥ ቢሆኑም ፣ በኃይል ሽፋኑ እና በመሬት አውሮፕላን መካከል ያለው ርቀት አሁንም በጣም ትልቅ ነው ፡፡

የዋጋ ፍላጎቱ የመጀመሪያው ከሆነ ፣ የሚከተሉትን ባህላዊው ባለ 4-ፓነል ቦርድ የሚከተሉትን ሁለት አማራጮች ከግምት ማስገባት ይቻላል ፡፡ ሁለቱም የኢ.ሲ.አር. ኢ.ኦ.ግ.ግ.ግ ማሻሻል ይችላሉ ፣ ግን እነሱ በቦርዱ ላይ ያሉት አካላት ብዛታቸው አነስተኛ እና ለክፍለ-ነገሮች አስፈላጊ የሆነ የመዳብ ሽፋን ለማስቀመጥ አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ ብቻ ተስማሚ ናቸው ፡፡

የመጀመሪያው ተመራጭ ዘዴ ነው ፡፡ የ PCB ውጫዊ እርከኖች ሁሉም ንብርብሮች ናቸው ፣ እና መካከለኛው ሁለት እርከኖች የምልክት / የኃይል ንብርብሮች ናቸው ፡፡ በምልክት ንብርብር ላይ ያለው የኃይል አቅርቦት በሰፊው መስመሮች ይመራል ፣ ይህም የኃይል አቅርቦቱን እንቅፋት የአሁኑን ዝቅተኛ እና የምልክት ማይክሮስትሪት መንገድ እንቅፋትን ዝቅተኛ ያደርገዋል ፡፡ ከ EMI ቁጥጥር እይታ አንጻር ሲታይ ይህ እጅግ በጣም ጥሩው ባለ 4-ደረጃ PCB መዋቅር ይገኛል ፡፡ በሁለተኛው መርሃግብር ውስጥ ውጫዊው ክፍል ኃይልን እና መሬቱን ይይዛል እንዲሁም መካከለኛው ሁለት ሽፋን ምልክቱን ይይዛል ፡፡ ከባህላዊው ባለ 4-ንብርብር ሰሌዳ ጋር ሲወዳደር የዚህ እቅድ መሻሻል አነስተኛ ነው ፣ እናም የአቀባባይ መሰናክል ከባህላዊው ባለ 4-ንጣፍ ሰሌዳ ጥሩ አይደለም።

የሽቦ መሰናዶው ቁጥጥር የሚደረግበት ከሆነ ፣ ከላይ የተጠቀሰው የማሸጊያ መርሃግብር (ሽቦ) የኃይል አቅርቦቱን እና የመሠረት ደሴት ስር የሚገኘውን ሽቦ ለማስቀረት በጣም መጠንቀቅ አለበት ፡፡ በተጨማሪም በዲሲ እና በአነስተኛ ድግግሞሽ መካከል ያለውን ግንኙነት ለማረጋገጥ በተቻለው አቅም ላይ ያለው የመዳብ ደሴት በተቻለ መጠን መገናኘት አለበት ፡፡

ባለ 6-ንጣፍ ንጣፍ

በ 4-ንብርብር ሰሌዳ ላይ ያሉት የንጥረ ነገሮች ብዛት ትልቅ ከሆነ ፣ ባለ 6-ንብርብር ሰሃን የተሻለ ነው ፡፡ ሆኖም ባለ 6 ንብርብር ቦርድ ዲዛይን ውስጥ የአንዳንድ የቁልፍ እቅዶች የመከላከያ ውጤት በቂ አይደለም ፣ እናም የኃይል አውቶቡስ ጊዜያዊ ምልክት አይቀንስም ፡፡ ሁለት ምሳሌዎች ከዚህ በታች ተብራርተዋል ፡፡

በመጀመሪያው ሁኔታ የኃይል አቅርቦቱ እና መሬቱ በቅደም ተከተል በሁለተኛው እና በአምስተኛው ንብርብሮች ይቀመጣሉ ፡፡ በመዳብ ለብሰው በሃይል አቅርቦት ከፍተኛ መሰናክል ምክንያት የጋራ ሞድ EMI ጨረርን ለመቆጣጠር በጣም ጥሩ ያልሆነ ነው ፡፡ ሆኖም ፣ ከምልክት ማነቆ መቆጣጠሪያ ቁጥጥር አንጻር ይህ ዘዴ በጣም ትክክል ነው ፡፡

በሁለተኛው ምሳሌ የኃይል አቅርቦቱ እና መሬቱ በሦስተኛው እና በአራተኛው ንብርብሮች ይቀመጣሉ ፡፡ ይህ ንድፍ የመብራት አቅርቦት ችግርን የመዳብ ማጣበቂያ ችግር ይፈታል ፡፡ የንብርብር 1 እና የንብርብር 6 ደካማ የኤሌክትሮማግኔቲክ መከላከያ አፈፃፀም ምክንያት የልዩነት EMI ይጨምራል ፡፡ በሁለቱ ውጫዊ ንብርብሮች ላይ ያሉት የምልክት መስመሮች ቁጥር በጣም አናሳ ከሆነ እና የመስመሮቹ ርዝመት በጣም አጭር ከሆነ (የምልክቱ ከፍተኛው ተስማሚ የሞገድ ርዝመት ከ 1/20 በታች) ከሆነ ዲዛይኑ የልዩነት ሁኔታን EMI ችግር ሊፈታ ይችላል ፡፡ ውጤቶቹ የሚያሳዩት የአቀያየር ሁኔታ ኢኢMI መገደብ በተለይ የውጪው ንጣፍ በመዳብ በተሞላ እና የመዳብ አከባቢው መሬት ላይ ሲመሰረት (እያንዳንዱ የ 1/20 ሞገድ ርዝመት) ነው ፡፡ ከዚህ በላይ እንደተጠቀሰው መዳብ ይቀመጣል


የልጥፍ ጊዜ - ጁላይ-29-2020