ملٹی لیئر پی سی بی ڈیزائن میں EMI مسئلے کو کیسے حل کریں؟

کیا آپ جانتے ہیں کہ جب کثیر پرت پی سی بی کے ڈیزائن کے مطابق EMI کا مسئلہ حل کیا جائے؟

مجھے بتانے دو!

EMI کے مسائل حل کرنے کے بہت سارے طریقے ہیں۔ جدید EMI دبانے والے طریقوں میں شامل ہیں: EMI دبانے کی کوٹنگ کا استعمال ، مناسب EMI دبانے والے حصوں اور EMI نقلی ڈیزائن کا انتخاب کرنا۔ سب سے بنیادی پی سی بی کی ترتیب کی بنیاد پر ، اس مقالے میں ای ایم آئی تابکاری اور پی سی بی ڈیزائن کی مہارتوں کو کنٹرول کرنے میں پی سی بی اسٹیک کے فنکشن پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔

پاور بس

آایسی کے آؤٹ پٹ وولٹیج جمپ کو آئی سی کے پاور پن کے قریب مناسب گنجائش رکھ کر تیز کیا جاسکتا ہے۔ تاہم ، یہ مسئلے کا خاتمہ نہیں ہے۔ کیپسیٹر کے محدود تعدد ردعمل کی وجہ سے ، کاپیسٹر کے لئے یہ ناممکن ہے کہ مکمل فریکوئنسی بینڈ میں آئی سی آؤٹ پٹ کو صاف ستھرا انداز میں چلانے کے لئے درکار ہارمونک طاقت پیدا کی جائے۔ اس کے علاوہ ، پاور بس پر بننے والا عارضی وولٹیج ڈیکوپلنگ پاتھ کو شامل کرنے کے دونوں سرے پر وولٹیج ڈراپ کا سبب بنے گا۔ یہ عارضی وولٹیج اہم عام حالت EMI مداخلت کے ذرائع ہیں۔ ہم ان مسائل کو کیسے حل کر سکتے ہیں؟

ہمارے سرکٹ بورڈ پر آئی سی کے معاملے میں ، آای سی کے ارد گرد بجلی کی پرت کو ایک اعلی اعلی تعدد کیپسیسیٹر کے طور پر سمجھا جاسکتا ہے ، جو مجرد کیپسیٹر کے ذریعہ رسید توانائی کو اکٹھا کرسکتا ہے جو صاف آؤٹ پٹ کے لئے اعلی تعدد توانائی مہیا کرتا ہے۔ اس کے علاوہ ، اچھ layerی طاقت کی پرت کا تعامل چھوٹا ہے ، لہذا انڈکٹر کے ذریعہ ترکیب شدہ عارضی سگنل بھی چھوٹا ہے ، اس طرح عام موڈ EMI کو کم کرتا ہے۔

یقینا ، بجلی کی فراہمی کی پرت اور آایسی پاور سپلائی پن کے مابین جتنا ممکن ہو کم سے کم ہونا ضروری ہے ، کیونکہ ڈیجیٹل سگنل کا بڑھتا ہوا کنارہ تیز اور تیز تر ہوتا ہے۔ بہتر ہے کہ اس کو براہ راست پیڈ سے مربوط کریں جہاں آئی سی پاور پن واقع ہے ، جس پر الگ سے بحث کرنے کی ضرورت ہے۔

عام موڈ EMI پر قابو پانے کے لou ، ڈیکوپل کی مدد کرنے اور کافی کم انڈکٹنسیس رکھنے کے ل power پاور پرت کا ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کیا ہوا جوڑا ہونا چاہئے۔ کچھ لوگ پوچھ سکتے ہیں ، یہ کتنا اچھا ہے؟ اس کا جواب بجلی کی پرت ، پرتوں کے درمیان موجود مواد اور آپریٹنگ فریکوئنسی (یعنی ، آئی سی رائٹ ٹائم کا ایک فنکشن) پر منحصر ہے۔ عام طور پر ، بجلی کی تہوں کی وقفہ کاری 6 ملی ہے ، اور انٹرلیئر FR4 مواد ہے ، لہذا پاور لیئر کے ہر مربع انچ کے برابر کاپاسٹینس تقریبا 75pF ہے۔ ظاہر ہے ، پرت کا فاصلہ جتنا چھوٹا ہوتا ہے ، اتنا ہی بڑا اہلیت۔

100 سے 300 پی ایس کے اضافے کے ساتھ بہت سے ایسے آلات موجود نہیں ہیں ، لیکن آئی سی کی موجودہ ترقیاتی شرح کے مطابق ، 100 سے 300 پی ایس کی حد میں اضافے کے وقت والے آلات زیادہ تناسب پر قابض ہوں گے۔ 100 سے 300 PS اضافے کے ساتھ سرکٹس کے ل most ، زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لئے اب 3 ملی لیئر کا فاصلہ لاگو نہیں ہوتا ہے۔ اس وقت ، انٹلیئیر 1 ملی سے کم وقفہ کاری کے ساتھ ڈیلاینیشن ٹیکنالوجی کو اپنانا ضروری ہے ، اور FR4 ڈائی ایالٹرک ماد replaceی کو اعلی ڑانکتا ہوا مستقل مواد کے ساتھ تبدیل کرنا ہے۔ اب ، سیرامکس اور پوٹڈ پلاسٹک 100 سے 300ps رائز ٹائم سرکٹس کی ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرسکتے ہیں۔

اگرچہ مستقبل میں نئے مواد اور طریقے استعمال کیے جاسکتے ہیں ، عام طور پر 1 سے 3 این ایس رائرمٹ ٹائم سرکٹس ، 3 سے 6 ملی لیئر اسپیسنگ ، اور ایف آر 4 ڈائی ایریکٹرک ماد usuallyہ عام طور پر اعلی کے آخر میں ہارمونکس کو سنبھالنے اور عارضی سگنلز کو کافی کم بنانے کے لئے کافی ہیں ، یعنی ، عام حالت EMI کو بہت کم کیا جاسکتا ہے۔ اس مقالے میں ، پی سی بی پرتوں والے اسٹیکنگ کی ڈیزائن مثال دی گئی ہے ، اور پرت کی جگہ 3 سے 6 ملی گرام تک فرض کی جاتی ہے۔

برقی شیلڈنگ

سگنل روٹنگ نقطہ نظر سے ، ایک اچھی پرت بچانے کی حکمت عملی ہونی چاہئے کہ سگنل کے سارے نشان ایک یا زیادہ پرتوں میں رکھے ، جو پاور لیئر یا زمینی ہوائی جہاز کے ساتھ ہیں۔ بجلی کی فراہمی کے لئے ، ایک اچھی پرت بچانے کی حکمت عملی یہ ہونی چاہئے کہ بجلی کی پرت زمینی طیارے سے متصل ہے ، اور بجلی کی پرت اور زمینی ہوائی جہاز کے درمیان فاصلہ ہر ممکن حد تک چھوٹا ہونا چاہئے ، جسے ہم "لیئرنگ" حکمت عملی کہتے ہیں۔

پی سی بی اسٹیک

EMI کو ڈھالنے اور دبانے میں کس طرح کی اسٹاکنگ حکمت عملی مدد مل سکتی ہے؟ مندرجہ ذیل پرتوں والی اسٹیکنگ اسکیم فرض کرتی ہے کہ بجلی کی فراہمی کا ایک بہاؤ ایک ہی پرت پر بہتا ہے اور ایک ہی وولٹیج یا ایک سے زیادہ وولٹیج ایک ہی پرت کے مختلف حصوں میں تقسیم ہوتا ہے۔ متعدد پاور پرتوں کے معاملے پر بعد میں تبادلہ خیال کیا جائے گا۔

4-پلائ پلیٹ

4-پلائی ٹکڑے ٹکڑے کے ڈیزائن میں کچھ امکانی مشکلات ہیں۔ سب سے پہلے ، یہاں تک کہ اگر سگنل کی پرت بیرونی پرت میں ہو اور بجلی اور زمین کا طیارہ اندرونی پرت میں ہو ، بجلی کی پرت اور زمینی ہوائی جہاز کے درمیان فاصلہ ابھی بھی بہت زیادہ ہے۔

اگر لاگت کی ضرورت سب سے پہلے ہے تو ، روایتی 4-پلائی بورڈ کے لئے مندرجہ ذیل دو متبادلوں پر غور کیا جاسکتا ہے۔ یہ دونوں ہی EMI دبانے کی کارکردگی کو بہتر بناسکتے ہیں ، لیکن وہ صرف اس صورت میں موزوں ہیں جہاں بورڈ پر موجود اجزاء کی کثافت کافی کم ہو اور اجزاء کے آس پاس کافی علاقہ موجود ہو (بجلی کی فراہمی کے لئے ضروری تانبے کی کوٹنگ لگانے کے لئے)۔

پہلی ترجیحی اسکیم ہے۔ پی سی بی کی بیرونی پرتیں تمام پرت ہیں ، اور درمیانی دو پرتیں اشارے / بجلی کی پرتیں ہیں۔ سگنل پرت پر بجلی کی فراہمی کو وسیع خطوط کے ساتھ موڑ دیا جاتا ہے ، جس سے بجلی کی فراہمی موجودہ راستے کی رکاوٹ کو کم اور سگنل مائکرو اسٹریپ راہ کی رکاوٹ کو کم بناتی ہے۔ EMI کنٹرول کے نقطہ نظر سے ، یہ دستیاب 4 پرتوں کا بہترین PCB ڈھانچہ ہے۔ دوسری اسکیم میں ، بیرونی پرت طاقت اور زمین اٹھاتی ہے ، اور درمیانی دو پرت سگنل لے جاتی ہے۔ روایتی 4-پرت بورڈ کے مقابلے میں ، اس اسکیم میں بہتری چھوٹی ہے ، اور انٹرلیئر رکاوٹ اتنا اچھا نہیں ہے جتنا روایتی 4-پرت بورڈ کا ہے۔

اگر وائرنگ رکاوٹ کو قابو میں رکھنا ہے تو ، مندرجہ بالا اسٹیکنگ اسکیم کو تانبے کے جزوی بجلی کی فراہمی اور گرائونڈنگ کے نیچے تار بچھانے کے لئے بہت محتاط رہنا چاہئے۔ اس کے علاوہ ، بجلی کی فراہمی یا درجہ حرارت پر موجود تانبے کے جزیرے کو ڈی سی اور کم تعدد کے درمیان رابطے کو یقینی بنانے کے لئے زیادہ سے زیادہ جڑنا چاہئے۔

6-پلائی پلیٹ

اگر 4-پرت والے بورڈ پر اجزاء کی کثافت بڑی ہے تو ، 6 پرت پلیٹ بہتر ہے۔ تاہم ، 6 پرت بورڈ کے ڈیزائن میں کچھ اسٹیکنگ اسکیموں کا بچانے والا اثر اتنا اچھا نہیں ہے ، اور پاور بس کے عارضی سگنل کو کم نہیں کیا گیا ہے۔ ذیل میں دو مثالوں پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔

پہلی صورت میں ، بجلی کی فراہمی اور زمین بالترتیب دوسرے اور پانچویں پرتوں میں رکھی گئی ہے۔ تانبے کے پوشاک بجلی کی فراہمی کی اعلی رکاوٹ کی وجہ سے ، عام حالت EMI تابکاری کو کنٹرول کرنا بہت ہی ناگوار ہے۔ تاہم ، سگنل مائبادا کنٹرول کے نقطہ نظر سے ، یہ طریقہ بہت درست ہے۔

دوسری مثال میں ، بجلی کی فراہمی اور زمین بالترتیب تیسری اور چوتھی تہوں میں رکھی گئی ہے۔ یہ ڈیزائن بجلی کی فراہمی میں تانبے کے لباس پہنے ہوئے رکاوٹ کا مسئلہ حل کرتا ہے۔ پرت 1 اور تہہ 6 کی ناقص برقی مقناطیسی شیلڈنگ کارکردگی کی وجہ سے ، امتیازی حالت EMI میں اضافہ ہوتا ہے۔ اگر دو بیرونی تہوں پر سگنل لائنوں کی تعداد کم سے کم ہے اور لائنوں کی لمبائی بہت ہی کم ہے (سگنل کی سب سے زیادہ ہارمونک طول موج کے 1/20 سے کم) تو ، ڈیزائن امتیازی موڈ EMI کے مسئلے کو حل کرسکتا ہے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ امتیازی موڈ EMI کا دباو خاص طور پر اچھا ہے جب بیرونی پرت تانبے سے بھری ہو اور تانبے کے پوش علاقے زیرزمین ہوں (ہر 1/20 طول موج کے وقفے پر)۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے ، تانبے بچھائے جائیں گے


پوسٹ ٹائم: جولائی 29۔2020