ПХД дизайнында электромагниттік үйлесімділік (EMC) және онымен байланысты электромагниттік кедергі (EMI) дәстүрлі түрде инженерлер үшін екі негізгі бас ауруы болды, әсіресе бүгінгі схемалық плата конструкциялары мен құрамдас пакеттер қысқаруды жалғастыруда, OEMs жоғары жылдамдықты жүйелерді қажет етеді.Бұл мақалада мен ПХД дизайнындағы электромагниттік мәселелерді қалай болдырмау керектігін бөлісемін.
1. Айқас және туралау басты назарда
Токтың дұрыс өтуін қамтамасыз ету үшін туралау әсіресе маңызды.Егер ток осциллятордан немесе басқа ұқсас құрылғыдан шықса, токты жер қабатынан бөлек ұстау немесе токтың басқа теңестірумен параллель өтуін болдырмау өте маңызды.Параллельді екі жоғары жылдамдықты сигнал EMC және EMI, әсіресе айқаспалы сөйлесуді жасай алады.Резистор жолдарын мүмкіндігінше қысқа және қайтару ток жолдарын мүмкіндігінше қысқа ұстау маңызды.Қайтару жолының ұзындығы жіберу жолының ұзындығымен бірдей болуы керек.
EMI үшін бір жол «бұзушылық жолы», ал екіншісі «жәбірленушінің жолы» деп аталады.Индуктивті және сыйымдылық байланысы электромагниттік өрістердің болуына байланысты «жәбірленуші» жолына әсер етеді, осылайша «құрбандық жолында» алға және кері токтарды тудырады.Осылайша, толқындар сигналдың беру және қабылдау ұзындығы дерлік тең болатын тұрақты ортада жасалады.
Тұрақты теңестірулері бар жақсы теңдестірілген ортада индукциялық токтар бір-бірін жоққа шығаруы керек, осылайша айқаспалы сөйлесуді болдырмайды.Дегенмен, біз мұндай нәрсе болмайтын кемелсіз әлемде жатырмыз.Сондықтан, біздің мақсатымыз - барлық теңестірулер үшін айқасу ең аз деңгейде сақталуы керек.Параллель сызықтар арасындағы ені сызықтардың енінен екі есе көп болса, қиылысу әсерін азайтуға болады.Мысалы, сызық ені 5 миль болса, екі параллель сызық арасындағы ең аз қашықтық 10 миль немесе одан көп болуы керек.
Жаңа материалдар мен құрамдас бөліктер пайда болған сайын, ПХД дизайнерлері де EMC және кедергі мәселелерімен айналысу керек.
2. Конденсаторларды ажырату
Ажырату конденсаторлары айқаспаның жағымсыз әсерлерін азайтады.Олар төмен айнымалы ток кедергісін қамтамасыз ететін және шуды және айқаспалы сөйлесуді азайтатын құрылғының қуат және жерге түйреуіштері арасында орналасуы керек.Кең жиілік диапазонында төмен кедергіге қол жеткізу үшін бірнеше ажырату конденсаторларын пайдалану керек.
Ажырататын конденсаторларды орналастырудың маңызды принципі - ең төменгі сыйымдылық мәні бар конденсаторды теңестірудегі индуктивті әсерлерді азайту үшін құрылғыға мүмкіндігінше жақын орналастыру.Бұл арнайы конденсатор құрылғының қуат көзіне немесе қуат көзіне мүмкіндігінше жақын орналасуы керек және конденсатордың төсеніштері тікелей жолдарға немесе жер деңгейіне қосылуы керек.Егер туралау ұзақ болса, жердегі кедергіні азайту үшін бірнеше жолдарды пайдаланыңыз.
3. ПХД-ны жерге қосу
EMI азайтудың маңызды жолы ПХД жерге қосу қабатын жобалау болып табылады.Бірінші қадам - шығарындыларды, айқаспалы сөйлесуді және шуды азайтуға болатындай етіп, жерлендіру аймағын ПХД тақтасының жалпы аумағында мүмкіндігінше үлкен ету.Әрбір құрамдас бөлікті жерге қосу нүктесіне немесе жерге қосу қабатына қосқанда ерекше сақтық таныту керек, онсыз сенімді жерге тұйықтау қабатының бейтараптандыру әсерін толық пайдалану мүмкін емес.
Ерекше күрделі ПХД конструкциясы бірнеше тұрақты кернеуге ие.Ең дұрысы, әрбір анықтамалық кернеудің өзінің сәйкес жерге қосу қабаты болады.Дегенмен, жерге тұйықтау қабаттарының тым көп болуы ПХД өндіру шығындарын арттырады және оны тым қымбат етеді.Ымыра - жерлендіру қабаттарын үш-бес түрлі жерде пайдалану, олардың әрқайсысында бірнеше жерге қосу бөлімдері болуы мүмкін.Бұл тақтаның өндірістік құнын бақылап қана қоймайды, сонымен қатар EMI және EMC азайтады.
Төмен кедергісі жерге тұйықтау жүйесі EMC азайту үшін маңызды болып табылады.Көпқабатты ПХД-да мыс теңгерім блогы (мыс ұрлау) немесе шашыраңқы жерге тұйықтау қабаты емес, сенімді жерге тұйықтау қабаты болған дұрыс, өйткені оның кедергісі төмен, ток жолын қамтамасыз етеді және кері сигналдардың ең жақсы көзі болып табылады.
Сигналдың жерге оралу уақытының ұзақтығы да өте маңызды.Сигналдың көзге және одан шығуына кететін уақыт салыстырмалы болуы керек, әйтпесе сәулеленген энергияның EMI бөлігіне айналуына мүмкіндік беретін антенна тәрізді құбылыс пайда болады.Сол сияқты, сигнал көзіне/қайтарылатын токтың туралануы мүмкіндігінше қысқа болуы керек, егер көз және қайтару жолдары бірдей ұзындықта болмаса, жердің серпілісі орын алады және бұл да EMI жасайды.
4. 90° бұрыштардан аулақ болыңыз
EMI азайту үшін 90° бұрыш жасау үшін туралау, жолдар және басқа компоненттерден аулақ болу керек, себебі тік бұрыш сәулеленуді тудырады.90 ° бұрышты болдырмау үшін, туралау бұрышқа кем дегенде екі 45 ° бұрыштық сым болуы керек.
5. Тесіктерді пайдалану кезінде абай болу керек
Барлық дерлік ПХД орналасуларында әртүрлі қабаттар арасындағы өткізгіш байланысты қамтамасыз ету үшін жолдар пайдаланылуы керек.Кейбір жағдайларда олар да шағылыстырады, өйткені туралау кезінде вентильдер жасалған кезде сипаттамалық кедергі өзгереді.
Визалар туралаудың ұзындығын арттыратынын және сәйкестендіру қажет екенін есте ұстаған жөн.Дифференциалды туралау жағдайында, мүмкіндігінше, жолдардан аулақ болу керек.Егер мұны болдырмау мүмкін болмаса, сигнал және қайтару жолындағы кідірістерді өтеу үшін екі туралауда да жолдарды пайдалану керек.
6. Кабельдер және физикалық экрандау
Сандық тізбектер мен аналогтық токтарды тасымалдайтын кабельдер ЭМҮ-мен байланысты көптеген мәселелерді тудыратын паразиттік сыйымдылық пен индуктивтілікті тудыруы мүмкін.Егер бұралған жұп кабельдер пайдаланылса, муфтаның төмен деңгейі сақталады және пайда болатын магнит өрістері жойылады.Жоғары жиілікті сигналдар үшін EMI кедергісін жою үшін алдыңғы және артқы жерге тұйықталған экрандалған кабельдерді пайдалану керек.
Физикалық экрандау - бұл PCB схемасына EMI енуіне жол бермеу үшін жүйенің толық немесе бір бөлігін металл қаптамаға салу.Бұл экрандау жабық, жерді өткізетін конденсатор сияқты әрекет етеді, антенна контурының өлшемін азайтады және EMI сіңіреді.
Жіберу уақыты: 23 қараша 2022 ж