PCB రూపకల్పనలో, విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత (EMC) మరియు అనుబంధిత విద్యుదయస్కాంత జోక్యం (EMI) సాంప్రదాయకంగా ఇంజనీర్‌లకు రెండు ప్రధాన తలనొప్పులు, ప్రత్యేకించి నేటి సర్క్యూట్ బోర్డ్ డిజైన్‌లు మరియు కాంపోనెంట్ ప్యాకేజీలు తగ్గిపోతూనే ఉన్నాయి, OEMలకు అధిక వేగ వ్యవస్థలు అవసరమవుతాయి.ఈ వ్యాసంలో, PCB రూపకల్పనలో విద్యుదయస్కాంత సమస్యలను ఎలా నివారించాలో నేను పంచుకుంటాను.
1. క్రాస్‌స్టాక్ మరియు అమరిక దృష్టి కేంద్రీకరించబడింది
కరెంట్ యొక్క సరైన ప్రవాహాన్ని నిర్ధారించడానికి అమరిక చాలా ముఖ్యం.కరెంట్ ఓసిలేటర్ లేదా ఇతర సారూప్య పరికరం నుండి వచ్చినట్లయితే, కరెంట్‌ను భూమి పొర నుండి వేరుగా ఉంచడం లేదా మరొక అమరికతో సమాంతరంగా కరెంట్‌ను అమలు చేయకుండా ఉంచడం చాలా ముఖ్యం.సమాంతరంగా రెండు హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ EMC మరియు EMI, ముఖ్యంగా క్రాస్‌స్టాక్‌లను ఉత్పత్తి చేయగలవు.రెసిస్టర్ పాత్‌లను వీలైనంత తక్కువగా మరియు రిటర్న్ కరెంట్ పాత్‌లను వీలైనంత తక్కువగా ఉంచడం చాలా ముఖ్యం.రిటర్న్ పాత్ యొక్క పొడవు ట్రాన్స్మిట్ పాత్ యొక్క పొడవుతో సమానంగా ఉండాలి.
EMI కోసం, ఒక మార్గాన్ని "ఉల్లంఘన మార్గం" అని పిలుస్తారు మరియు మరొకటి "బాధిత మార్గం".ప్రేరక మరియు కెపాసిటివ్ కలపడం విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల ఉనికి కారణంగా "బాధితుడు" మార్గాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, తద్వారా "బాధిత మార్గం"లో ముందుకు మరియు రివర్స్ ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.ఈ విధంగా, సిగ్నల్ యొక్క ప్రసారం మరియు స్వీకరించే పొడవులు దాదాపు సమానంగా ఉండే స్థిరమైన వాతావరణంలో అలలు ఉత్పన్నమవుతాయి.
స్థిరమైన అమరికలతో సమతుల్య వాతావరణంలో, ప్రేరేపిత ప్రవాహాలు ఒకదానికొకటి రద్దు చేయాలి, తద్వారా క్రాస్‌స్టాక్‌ను తొలగిస్తుంది.అయితే, అలాంటిది జరగని అసంపూర్ణ ప్రపంచంలో మనం ఉన్నాం.అందువల్ల, మా లక్ష్యం ఏమిటంటే, అన్ని అమరికల కోసం క్రాస్‌స్టాక్‌ను కనిష్టంగా ఉంచాలి.సమాంతర రేఖల మధ్య వెడల్పు పంక్తుల వెడల్పు కంటే రెండు రెట్లు ఉంటే క్రాస్‌స్టాక్ ప్రభావాన్ని తగ్గించవచ్చు.ఉదాహరణకు, పంక్తి వెడల్పు 5 మిల్లులు అయితే, రెండు సమాంతర రేఖల మధ్య కనీస దూరం 10 మిల్స్ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉండాలి.
కొత్త మెటీరియల్స్ మరియు కాంపోనెంట్‌లు కనిపిస్తూనే ఉన్నందున, PCB డిజైనర్లు తప్పనిసరిగా EMC మరియు జోక్య సమస్యలతో వ్యవహరించడం కొనసాగించాలి.
2. డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్లు
డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్లు క్రాస్‌స్టాక్ యొక్క అవాంఛనీయ ప్రభావాలను తగ్గిస్తాయి.అవి పరికరం యొక్క పవర్ మరియు గ్రౌండ్ పిన్‌ల మధ్య ఉండాలి, ఇది తక్కువ AC ఇంపెడెన్స్‌ని నిర్ధారిస్తుంది మరియు శబ్దం మరియు క్రాస్‌స్టాక్‌ను తగ్గిస్తుంది.విస్తృత పౌనఃపున్యం పరిధిలో తక్కువ ఇంపెడెన్స్ సాధించడానికి, బహుళ డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్లను ఉపయోగించాలి.
డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్లను ఉంచడానికి ఒక ముఖ్యమైన సూత్రం ఏమిటంటే, అమరికలపై ప్రేరక ప్రభావాలను తగ్గించడానికి అత్యల్ప కెపాసిటెన్స్ విలువ కలిగిన కెపాసిటర్ పరికరానికి వీలైనంత దగ్గరగా ఉంచబడుతుంది.ఈ ప్రత్యేక కెపాసిటర్‌ని పరికరం యొక్క పవర్ సప్లై పిన్స్ లేదా పవర్ సప్లై రేస్‌వేకి వీలైనంత దగ్గరగా ఉంచాలి మరియు కెపాసిటర్ యొక్క ప్యాడ్‌లు నేరుగా వయాస్ లేదా గ్రౌండ్ లెవెల్‌కు కనెక్ట్ చేయబడాలి.సమలేఖనం పొడవుగా ఉంటే, గ్రౌండ్ ఇంపెడెన్స్‌ను తగ్గించడానికి బహుళ వయాలను ఉపయోగించండి.
3. PCBని గ్రౌండింగ్ చేయడం
EMIని తగ్గించడానికి ఒక ముఖ్యమైన మార్గం PCB గ్రౌండింగ్ లేయర్‌ని డిజైన్ చేయడం.మొదటి దశ PCB బోర్డ్ యొక్క మొత్తం విస్తీర్ణంలో గ్రౌండింగ్ ప్రాంతాన్ని వీలైనంత పెద్దదిగా చేయడం, తద్వారా ఉద్గారాలు, క్రాస్‌స్టాక్ మరియు శబ్దాన్ని తగ్గించవచ్చు.ప్రతి కాంపోనెంట్‌ను గ్రౌండ్ పాయింట్ లేదా గ్రౌండింగ్ లేయర్‌కి కనెక్ట్ చేసేటప్పుడు ప్రత్యేక శ్రద్ధ తీసుకోవాలి, ఇది లేకుండా నమ్మదగిన గ్రౌండింగ్ లేయర్ యొక్క న్యూట్రలైజింగ్ ప్రభావం పూర్తిగా ఉపయోగించబడదు.
ప్రత్యేకించి సంక్లిష్టమైన PCB డిజైన్ అనేక స్థిరమైన వోల్టేజీలను కలిగి ఉంటుంది.ఆదర్శవంతంగా, ప్రతి రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ దాని స్వంత సంబంధిత గ్రౌండింగ్ పొరను కలిగి ఉంటుంది.అయినప్పటికీ, చాలా గ్రౌండింగ్ లేయర్‌లు PCB యొక్క తయారీ ఖర్చులను పెంచుతాయి మరియు దానిని చాలా ఖరీదైనవిగా చేస్తాయి.మూడు నుండి ఐదు వేర్వేరు స్థానాల్లో గ్రౌండింగ్ లేయర్‌లను ఉపయోగించడం ఒక రాజీ, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి అనేక గ్రౌండింగ్ విభాగాలను కలిగి ఉంటుంది.ఇది బోర్డు తయారీ వ్యయాన్ని నియంత్రించడమే కాకుండా, EMI మరియు EMCలను కూడా తగ్గిస్తుంది.
EMCని తగ్గించాలంటే తక్కువ ఇంపెడెన్స్ గ్రౌండింగ్ సిస్టమ్ ముఖ్యం.బహుళస్థాయి PCBలో కాపర్ బ్యాలెన్స్ బ్లాక్ (కాపర్ థీవింగ్) లేదా చెల్లాచెదురుగా ఉన్న గ్రౌండింగ్ లేయర్ కంటే నమ్మకమైన గ్రౌండింగ్ లేయర్‌ను కలిగి ఉండటం ఉత్తమం, ఎందుకంటే ఇది తక్కువ ఇంపెడెన్స్ కలిగి ఉంటుంది, ఇది ప్రస్తుత మార్గాన్ని అందిస్తుంది మరియు రివర్స్ సిగ్నల్‌లకు ఉత్తమ మూలం.
సిగ్నల్ భూమికి తిరిగి రావడానికి పట్టే సమయం కూడా చాలా ముఖ్యమైనది.సిగ్నల్ మూలానికి మరియు దాని నుండి ప్రయాణించడానికి పట్టే సమయం తప్పనిసరిగా పోల్చదగినదిగా ఉండాలి, లేకుంటే యాంటెన్నా లాంటి దృగ్విషయం సంభవిస్తుంది, దీని వలన రేడియేటెడ్ ఎనర్జీ EMIలో భాగం అవుతుంది.అదేవిధంగా, సిగ్నల్ మూలం నుండి/నుండి కరెంట్ యొక్క అమరిక వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి, మూలం మరియు రిటర్న్ మార్గాలు సమాన పొడవు లేకుంటే, గ్రౌండ్ బౌన్స్ ఏర్పడుతుంది మరియు ఇది EMIని కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
4. 90° కోణాలను నివారించండి
EMIని తగ్గించడానికి, 90° కోణాన్ని ఏర్పరచడానికి సమలేఖనం, వయాస్ మరియు ఇతర భాగాలను నివారించాలి, ఎందుకంటే లంబ కోణం రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.90 ° కోణాన్ని నివారించడానికి, సమలేఖనం మూలకు కనీసం రెండు 45 ° కోణం వైరింగ్ ఉండాలి.
5. ఓవర్ హోల్ వాడకం జాగ్రత్తగా ఉండాలి
దాదాపు అన్ని PCB లేఅవుట్‌లలో, వివిధ లేయర్‌ల మధ్య వాహక కనెక్షన్‌ని అందించడానికి వయాస్ తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి.కొన్ని సందర్భాల్లో, అవి ప్రతిబింబాలను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఎందుకంటే అమరికలో వియాస్ సృష్టించబడినప్పుడు లక్షణ అవరోధం మారుతుంది.
వయాస్ అమరిక యొక్క పొడవును పెంచుతుందని మరియు సరిపోలడం అవసరం అని గుర్తుంచుకోవడం కూడా ముఖ్యం.అవకలన అమరికల విషయంలో, సాధ్యమైన చోట వయాస్‌లను నివారించాలి.దీనిని నివారించలేకపోతే, సిగ్నల్ మరియు రిటర్న్ పాత్‌లలో ఆలస్యాలను భర్తీ చేయడానికి రెండు అమరికలలో వయాస్‌ని ఉపయోగించాలి.
6. కేబుల్స్ మరియు ఫిజికల్ షీల్డింగ్
డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లు మరియు అనలాగ్ కరెంట్‌లను మోసే కేబుల్స్ పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలవు, దీని వలన అనేక EMC సంబంధిత సమస్యలు ఏర్పడతాయి.ట్విస్టెడ్ పెయిర్ కేబుల్స్ ఉపయోగించినట్లయితే, తక్కువ స్థాయి కలపడం నిర్వహించబడుతుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన అయస్కాంత క్షేత్రాలు తొలగించబడతాయి.అధిక పౌనఃపున్య సంకేతాల కోసం, EMI జోక్యాన్ని తొలగించడానికి, షీల్డ్ కేబుల్‌లను తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి, వాటి ముందు మరియు వెనుక రెండింటిని గ్రౌన్దేడ్ చేయాలి.
ఫిజికల్ షీల్డింగ్ అనేది PCB సర్క్యూట్‌లోకి EMI ప్రవేశించకుండా నిరోధించడానికి ఒక మెటల్ ప్యాకేజీలో సిస్టమ్ యొక్క మొత్తం లేదా భాగాన్ని ఎన్‌కేసింగ్ చేయడం.ఈ షీల్డింగ్ ఒక క్లోజ్డ్, గ్రౌండ్-కండక్టింగ్ కెపాసిటర్ లాగా పనిచేస్తుంది, యాంటెన్నా లూప్ పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు EMIని గ్రహిస్తుంది.
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-23-2022