ปัญหาด้านแม่เหล็กไฟฟ้าและการรบกวนเกือบเป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบ PCB ทั้งหมด โดยพิจารณาจากปัญหาของขั้นตอนการจัดวางบอร์ดเพื่อช่วยบรรเทาปัญหาทั่วไปหลายอย่าง เสียงรบกวนที่เกิดจากชุดจ่ายไฟอาจลดประสิทธิภาพการออกแบบและรบกวนอุปกรณ์อื่นๆ สัญญาณสามารถรบกวนซึ่งกันและกันและลดประสิทธิภาพของระบบ
ทำความเข้าใจวิธีการทำงานของระบบ หลานชายของตำแหน่งสายสัญญาณรบกวนและตำแหน่งของตำแหน่งสายสัญญาณที่ไวต่อสัญญาณน้อยกว่าจะช่วยปรับเลย์เอาต์ของบอร์ดให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเพิ่มเติมในการออกแบบ ในการแก้ปัญหา EMI การแผ่รังสีสามารถปิดกั้นได้โดยการเพิ่มตัวกรองในจุดรบกวนหรือใช้ตัวเรือนโลหะ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ต้องใช้ต้นทุนที่สูง และกระบวนการพัฒนาจำเป็นต้องทดสอบและออกแบบบอร์ดใหม่อย่างต่อเนื่อง และใช้เวลานาน เนื่องจากกุญแจสำคัญของปัญหา EMI คือเอฟเฟกต์ขอบและตัวเชื่อมต่อ การออกแบบใหม่ด้านบนอาจเกี่ยวข้องกับสาย I / O ของคีย์มือถือ ในช่วงเริ่มต้นของการออกแบบบอร์ด จะพิจารณาเอฟเฟกต์ EMI และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายสามารถปรับปรุงได้อย่างมากและมีปัญหาที่น่ารำคาญ
แหล่งจ่ายไฟ จากฟังก์ชันไปจนถึง EMI และคุณลักษณะทางความร้อน เลย์เอาต์ของบอร์ดจะกำหนดความสำเร็จของแต่ละโครงการพลังงาน เลย์เอาต์ของแหล่งจ่ายไฟสลับการออกแบบนั้นเรียบง่าย แต่มักจะปรากฏในขั้นตอนหลังของกระบวนการออกแบบ
เลย์เอาต์ที่ดีของต้นแบบแรกจะไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนเท่านั้น แต่ในทางกลับกัน ในแง่ของตัวกรอง EMI, การปิดบังทางกล, เวลาทดสอบ EMI และการทำงานของ PCB สามารถประหยัดทรัพยากรได้มาก ความถี่การแผ่รังสีของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีความชัดเจนมากขึ้นและส่งผลต่อวิทยุวิทยุในบริเวณใกล้เคียง แต่รูปแบบที่ดีไม่จำเป็นต้องปิดกั้นระบบดังกล่าว
ปัญหา EMI เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในลูปปัจจุบัน ดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยง "ลูปความร้อน" หรือทำให้แน่ใจว่าไม่มีความสัมพันธ์การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วตลอดการออกแบบ โทโพโลยีกำลังไฟฟ้าที่แตกต่างกัน (เช่น บัคคอนเวอร์เตอร์หรือคอนเวอร์เตอร์ย้อนกลับ) สร้างวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่แตกต่างกัน แต่มีการจัดวางอย่างเหมาะสม (บางครั้งอยู่ภายในแผงวงจร) ซึ่งช่วยป้องกันผลกระทบจากรังสีทั้งหมด ลดการใช้ตัวกรองหรือตัวเรือนโลหะราคาแพง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลูปที่กล่าวถึงข้างต้นอยู่ห่างจากสายผ่านและสายที่ละเอียดอ่อนที่เชื่อมต่อกับระดับต่างๆ ซึ่งช่วยลดผลกระทบของสายไฟในระบบอื่นๆ
สายสัญญาณ เส้นสัญญาณสูงสุดคือสัญญาณรบกวนที่เกิดจากพิน I / O ซึ่งโดยทั่วไปจะสร้างเสาอากาศขนาดใหญ่ ในการออกแบบซิงโครนัส สัญญาณทั้งหมดจะถูกเปลี่ยนในขอบเดียวกัน ซึ่งสามารถสร้างสัญญาณรบกวนขนาดใหญ่ได้เป็นระยะ เมื่ออัตราสัญญาณนาฬิกาเพิ่มขึ้น สัญญาณข้างต้นมีความสำคัญต่อการออกแบบบอร์ดมากกว่า
แม้ว่าการติดตามแบบขนานในระยะทางสั้น ๆ ก็จะรองรับสตริง ระยะทางขนาน ความถี่ แอมพลิจูด และเหยื่อของเสียงรบกวนและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดเสียงเป็นสัดส่วนกับอิมพีแดนซ์ของเหยื่อ
โดยการแยกสายสัญญาณรบกวนด้วยแทร็กที่ละเอียดอ่อนกว่า หลีกเลี่ยงการติดตามสัญญาณรบกวนนอกขอบของแผงวงจร จึงสามารถย่อให้เล็กสุดได้ ในเวลาเดียวกัน แพ็กเก็ตการติดตามเสียงรบกวนจะล้อมรอบสายกราวด์ ซึ่งช่วยลดเสียงรบกวนเนื่องจากคัปปลิ้งทั้งหมดต่อสายดิน และไม่เชื่อมต่อกับสายสัญญาณอื่นๆ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสาย I/O ที่สร้างสัญญาณรบกวนและแผ่รังสีระบบ
สัญญาณที่อาจเป็นเสียงของเหยื่อควรส่งคืนที่พื้นด้านล่าง ซึ่งจะช่วยลดอิมพีแดนซ์และลดแรงดันสัญญาณรบกวนและช่วงการแผ่รังสีใดๆ
ต้นไม้นาฬิกา วงจรการสั่นเป็นแหล่งกำเนิดเสียงที่สาม และออสซิลเลเตอร์อยู่ที่นี่สำหรับวงโคจร นอกจากความถี่พื้นฐานแล้ว เอาต์พุตยังมีฮาร์โมนิกอีกด้วย การแยกผลึกและส่วนประกอบอื่นๆ และรอยทางของ PCB ในขณะที่การรักษาบริเวณวงแหวนที่เล็กกว่านั้นมักจะหลีกเลี่ยงปัญหาข้างต้น และป้องกันสัญญาณจากการเชื่อมต่อกับส่วนประกอบอื่นๆ (เช่น เซ็นเซอร์ขนาดใหญ่)
ครอสทอล์คที่เกี่ยวข้องกับ EMI ส่วนใหญ่เกิดขึ้นรอบๆ คริสตัล ดังนั้นออสซิลเลเตอร์จะรักษาระยะห่างอย่างน้อย 2 ซม. เพื่อลดความไวใดๆ โดยปกติจะเป็นส่วนหนึ่งของพาร์ติชัน (ดังแสดงด้านล่าง)
เสาอากาศ Radiant ส่วนหนึ่งของเสาอากาศแบบกระจายคลื่นความถี่ FM ถูกสร้างขึ้นประมาณ 8 ซม. หรือนานกว่านั้น ปัญหาข้างต้นสามารถแก้ไขได้ง่ายโดยหลีกเลี่ยงสายสัญญาณที่ยาวกว่าและตัวต้านทานแบบอนุกรมที่ให้การหน่วง และง่ายต่อการแก้ปัญหาข้างต้นโดยไม่ลดความเร็วในการส่งข้อมูล นี่คือตำแหน่งของเลย์เอาต์ของบอร์ดที่ป้อนกลับไปยังรายการเครือข่ายในระหว่างการทำซ้ำ
เส้นวิ่งยังสามารถแผ่ออกมาจากมุม ดังนั้นกฎของเครื่องมือออกแบบจึงควรติดป้ายกำกับออกจากตำแหน่งการหมุน มุมด้านบนยังเป็นกระบวนการผลิตที่นำไปสู่ปัจจัยเสี่ยงที่เกิดขึ้น ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงประโยชน์ของปัจจัยเสี่ยงข้างต้น
พาร์ติชั่น สร้างพาร์ติชั่นการทำงานที่คล้ายกัน ซึ่งช่วยชี้แจงข้อกำหนดของเลย์เอาต์ของบอร์ด เก็บส่วนประกอบแอนะล็อกทั้งหมดไว้ในพื้นที่เดียวกัน โดยป้องกันผ่านระนาบกราวด์แยก ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อป้องกันพาร์ติชั่นจากสายดินที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าหรือวงจรดิจิตอล ซึ่งสามารถลดความไวต่อสัญญาณรบกวนจากคัปปลิ้ง ในเวลาเดียวกัน สำหรับการออกแบบบอร์ดพื้นที่จำลอง ส่วนประกอบดิจิทัลนั้นอ่อนแอกว่าการเหนี่ยวนำเสียงรบกวน ในทำนองเดียวกัน ส่วนประกอบพลังงานจะอยู่ในบริเวณเดียวกันของแผงวงจร และยังสามารถอยู่ห่างจากส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนอื่นๆ ได้
เลือกเส้นทางโดยอัตโนมัติ การเลือกเครื่องมือกำหนดเส้นทางโดยอัตโนมัติดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพมาก โดยคำนึงถึงปัจจัยข้างต้นและเครื่องมือจำกัด การเลือกเส้นทางอัตโนมัติภายในพาร์ติชั่นบอร์ดช่วยเพิ่มความเร็วให้กับกระบวนการจัดวางในขณะที่ลดผลกระทบของ EMI ต่อการออกแบบ บนสายสัญญาณยาวหรือสายสัญญาณรบกวนใกล้กับเส้นที่ละเอียดอ่อน (โดยเฉพาะใน I / O) การกำหนดเส้นทางอัตโนมัติทำได้ยาก โปรดทราบว่าผลกระทบของ EMI ต่อบรรทัดเหล่านี้ช่วยส่งเสริมการออกแบบระบบอัตโนมัติ
เครื่องมือต่างๆ เช่น DesignSpark PCB จัดให้มีกฎการออกแบบเพื่อตรวจสอบ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นทางไม่ใกล้เกินไป และจะไม่โค้งงอ แต่ไม่มีความช่วยเหลือที่ดีนักสำหรับปัญหา EMI ที่นักออกแบบต้องเผชิญ ให้ความสนใจกับเส้นที่ละเอียดอ่อน การติดตามสัญญาณแบบคู่ขนาน และระยะยาว หาวิธีปรับแต่งสายเหล่านี้ด้วยตนเอง กัปตันสัญญาณ ช่วยปรับปรุงคุณภาพการออกแบบและประสิทธิภาพอย่างมาก
สรุป EMI เป็นแนวทางการออกแบบที่สำคัญ แต่อาศัยเฉพาะตำแหน่งและเส้นของระบบอัตโนมัติเท่านั้น กฎการออกแบบของเค้าโครงบอร์ดอาจทำให้เกิดปัญหาตามมามากมาย ให้ความสนใจกับปัญหา EMI ที่ออกแบบไว้ สร้างพื้นที่ที่เลือกเส้นทางโดยอัตโนมัติ ผสมผสานมูลค่าของมูลค่าของการออกแบบระบบอัตโนมัติและความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบ ซึ่งช่วยให้การออกแบบเหมาะสมที่สุด หลีกเลี่ยงบอร์ด ตัวกรองเพิ่มเติม และแม้แต่ตัวเรือนที่มีราคาแพง การออกแบบใหม่ที่มีต้นทุนสูง
สินค้าอื่น ๆ ของเรา:
