PCB डिजाइनमा, इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक कम्प्याटिबिलिटी (EMC) र सम्बन्धित इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक हस्तक्षेप (EMI) परम्परागत रूपमा ईन्जिनियरहरूका लागि दुई प्रमुख टाउको दुखाइ भएको छ, विशेष गरी आजको सर्किट बोर्ड डिजाइन र कम्पोनेन्ट प्याकेजहरू संकुचित हुन जारी छ, OEM लाई उच्च गति प्रणाली चाहिन्छ।यस लेखमा, म पीसीबी डिजाइनमा विद्युत चुम्बकीय समस्याहरूबाट बच्न कसरी साझा गर्नेछु।
1. Crosstalk र पङ्क्तिबद्धता फोकस हो
धाराको उचित प्रवाह सुनिश्चित गर्न पङ्क्तिबद्धता विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ।यदि विद्युत् प्रवाह एक ओसिलेटर वा अन्य समान यन्त्रबाट आउँछ भने, यो विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ कि करेन्टलाई ग्राउन्ड लेयरबाट अलग राख्न वा अर्को पङ्क्तिबद्धतासँग समानान्तरमा प्रवाह हुनबाट जोगाउन।समानान्तरमा दुई उच्च-गति संकेतहरूले EMC र EMI उत्पन्न गर्न सक्छ, विशेष गरी क्रसस्टक।रेसिस्टर पथहरूलाई सकेसम्म छोटो र रिटर्न वर्तमान मार्गहरू सकेसम्म छोटो राख्न महत्त्वपूर्ण छ।फिर्ती मार्गको लम्बाइ प्रसारण मार्गको लम्बाइको रूपमा हुनुपर्छ।
EMI को लागि, एउटा मार्गलाई "उल्लंघन मार्ग" भनिन्छ र अर्कोलाई "पीडित मार्ग" भनिन्छ।विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रहरूको उपस्थितिको कारणले आगमनात्मक र क्यापेसिटिव युग्मनले "पीडित" मार्गलाई असर गर्छ, यसरी "पीडित मार्ग" मा अगाडि र उल्टो प्रवाहहरू उत्पन्न गर्दछ।यस तरिकाले, लहर एक स्थिर वातावरणमा उत्पन्न हुन्छ जहाँ प्रसारण र सिग्नलको लम्बाइ लगभग बराबर हुन्छ।
स्थिर पङ्क्तिबद्धताको साथ राम्रो सन्तुलित वातावरणमा, प्रेरित धाराहरूले एकअर्कालाई रद्द गर्नुपर्छ, यसरी क्रसस्टक हटाउँछ।तथापि, हामी एउटा असिद्ध संसारमा छौं जहाँ त्यस्तो केही हुँदैन।तसर्थ, हाम्रो लक्ष्य भनेको सबै पङ्क्तिबद्धताका लागि क्रसस्टकलाई न्यूनतममा राख्नुपर्छ।यदि समानान्तर रेखाहरू बीचको चौडाइ रेखाहरूको चौडाइको दोब्बर छ भने क्रसस्टकको प्रभावलाई कम गर्न सकिन्छ।उदाहरणका लागि, यदि रेखा चौडाइ 5 mils छ भने, दुई समानान्तर रेखाहरू बीचको न्यूनतम दूरी 10 mil वा बढी हुनुपर्छ।
नयाँ सामग्री र कम्पोनेन्टहरू देखा पर्न जारी रहँदा, PCB डिजाइनरहरूले पनि EMC र हस्तक्षेप मुद्दाहरूको सामना गर्न जारी राख्नुपर्छ।
2. डिकपलिंग क्यापेसिटरहरू
Decoupling capacitors crosstalk को अवांछनीय प्रभावहरू कम गर्दछ।तिनीहरू यन्त्रको पावर र ग्राउन्ड पिनहरू बीचमा अवस्थित हुनुपर्छ, जसले कम एसी प्रतिबाधा सुनिश्चित गर्दछ र आवाज र क्रसस्टक कम गर्दछ।फराकिलो फ्रिक्वेन्सी दायरामा कम प्रतिबाधा प्राप्त गर्न, धेरै decoupling capacitors प्रयोग गर्नुपर्छ।
डिकपलिंग क्यापेसिटरहरू राख्नको लागि एउटा महत्त्वपूर्ण सिद्धान्त भनेको सबैभन्दा कम क्यापेसिटन्स मान भएको क्यापेसिटरलाई पङ्क्तिबद्धताहरूमा प्रेरक प्रभावहरू कम गर्न सम्भव भएसम्म उपकरणको नजिक राखिएको छ।यो विशेष क्यापेसिटरलाई यन्त्रको पावर सप्लाई पिन वा पावर सप्लाई रेसवेमा सकेसम्म नजिक राख्नुपर्छ र क्यापेसिटरको प्याडहरू सिधै वियास वा ग्राउन्ड लेभलमा जोडिएको हुनुपर्छ।यदि पङ्क्तिबद्धता लामो छ भने, जमिन प्रतिबाधा कम गर्न धेरै वियास प्रयोग गर्नुहोस्।
3. PCB ग्राउन्डिङ
EMI घटाउने एउटा महत्त्वपूर्ण तरिका PCB ग्राउन्डिङ लेयर डिजाइन गर्नु हो।पहिलो चरण भनेको PCB बोर्डको कुल क्षेत्र भित्र ग्राउन्डिङ क्षेत्रलाई सकेसम्म ठूलो बनाउनु हो ताकि उत्सर्जन, क्रसस्टक र आवाज कम गर्न सकिन्छ।प्रत्येक कम्पोनेन्टलाई ग्राउन्ड पोइन्ट वा ग्राउन्डिङ लेयरमा जडान गर्दा विशेष हेरचाह गरिनुपर्छ, जस बिना भरपर्दो ग्राउन्डिङ तहको तटस्थ प्रभाव पूर्ण रूपमा प्रयोग गर्न सकिँदैन।
विशेष गरी जटिल पीसीबी डिजाइनमा धेरै स्थिर भोल्टेजहरू छन्।आदर्श रूपमा, प्रत्येक सन्दर्भ भोल्टेजको आफ्नै सम्बन्धित ग्राउन्डिङ तह हुन्छ।यद्यपि, धेरै ग्राउन्डिङ तहहरूले PCB को निर्माण लागत बढाउनेछ र यसलाई धेरै महँगो बनाउनेछ।एउटा सम्झौता भनेको तीन देखि पाँच फरक स्थानहरूमा ग्राउन्डिङ तहहरू प्रयोग गर्नु हो, जसमध्ये प्रत्येकमा धेरै ग्राउन्डिङ खण्डहरू समावेश हुन सक्छन्।यसले बोर्डको उत्पादन लागत मात्र नियन्त्रण गर्दैन, तर EMI र EMC पनि घटाउँछ।
कम प्रतिबाधा ग्राउन्डिङ प्रणाली महत्त्वपूर्ण छ यदि EMC कम गर्न सकिन्छ।मल्टिलेयर PCB मा कपर ब्यालेन्स ब्लक (कपर थिइभिङ) वा छरिएको ग्राउन्डिङ लेयरको सट्टा भरपर्दो ग्राउन्डिङ लेयर हुनु राम्रो हुन्छ किनभने यसमा कम प्रतिबाधा छ, वर्तमान मार्ग प्रदान गर्दछ र उल्टो संकेतहरूको उत्तम स्रोत हो।
सिग्नलले जमिनमा फर्कन कति समय लिन्छ त्यो पनि धेरै महत्त्वपूर्ण हुन्छ।सङ्केतलाई स्रोतमा जान र जानको लागि लाग्ने समय तुलनात्मक हुनुपर्छ, अन्यथा एन्टेना-जस्तो घटना घट्नेछ, जसले विकिरण गरिएको ऊर्जालाई EMI को भाग बन्न अनुमति दिन्छ।त्यसैगरी, संकेत स्रोतमा/बाट प्रवाहको पङ्क्तिबद्धता सकेसम्म छोटो हुनुपर्छ, यदि स्रोत र फिर्ता पथहरू समान लम्बाइको छैनन् भने, ग्राउन्ड बाउन्स हुनेछ र यसले EMI पनि उत्पन्न गर्नेछ।
4. 90° कोणबाट बच्नुहोस्
EMI घटाउनको लागि, पङ्क्तिबद्धता, वियास र अन्य कम्पोनेन्टहरूलाई ९०° कोण बनाउनबाट जोगिनुपर्छ, किनभने सही कोणले विकिरण उत्पन्न गर्छ।90 ° कोणबाट बच्नको लागि, पङ्क्तिबद्धता कम्तिमा दुई 45 ° कोणको कुनामा तारिङ हुनुपर्छ।
5. ओभर-होल को प्रयोग सावधान रहनु आवश्यक छ
लगभग सबै PCB लेआउटहरूमा, विभिन्न तहहरू बीच एक प्रवाहकीय जडान प्रदान गर्न viaas प्रयोग गर्नुपर्छ।कतिपय अवस्थामा, तिनीहरूले प्रतिबिम्ब पनि उत्पादन गर्छन्, किनकि पङ्क्तिबद्धतामा वियास सिर्जना हुँदा विशेषता प्रतिबाधा परिवर्तन हुन्छ।
यो याद गर्न पनि महत्त्वपूर्ण छ कि वियासले पङ्क्तिबद्धताको लम्बाइ बढाउँछ र मिलाउन आवश्यक छ।विभेदक पङ्क्तिबद्धताको अवस्थामा, सम्भव भएसम्म वियासलाई बेवास्ता गर्नुपर्छ।यदि यो बेवास्ता गर्न सकिँदैन भने, संकेत र फर्कने मार्गहरूमा ढिलाइको लागि क्षतिपूर्ति गर्न दुवै पङ्क्तिबद्धताहरूमा viaas प्रयोग गर्नुपर्छ।
6. केबलहरू र भौतिक ढाल
डिजिटल सर्किटहरू र एनालग धाराहरू बोक्ने केबलहरूले परजीवी क्यापेसिटन्स र इन्डक्टन्स उत्पन्न गर्न सक्छ, जसले धेरै EMC सम्बन्धित समस्याहरू निम्त्याउँछ।यदि ट्विस्टेड जोडी केबलहरू प्रयोग गरिन्छ भने, कम स्तरको युग्मन कायम गरिन्छ र उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्रहरू हटाइन्छ।उच्च फ्रिक्वेन्सी संकेतहरूको लागि, ईएमआई हस्तक्षेप हटाउनको लागि, अगाडि र पछाडि दुवै ग्राउन्ड गरिएको, शिल्डेड केबलहरू प्रयोग गर्नुपर्छ।
भौतिक सुरक्षा भनेको EMI लाई PCB सर्किटरीमा प्रवेश गर्नबाट रोक्नको लागि धातुको प्याकेजमा प्रणालीको सम्पूर्ण वा भागलाई घेर्नु हो।यो ढालले बन्द, ग्राउन्ड कन्डक्टिङ क्यापेसिटर जस्तै काम गर्छ, एन्टेना लुपको साइज घटाउँछ र EMI अवशोषित गर्छ।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-23-2022