Анализ роли многослойной конструкции стека в подавлении электромагнитных помех

Многослойная конструкция - это процесс использования печатной платы с большим количеством слоев для улучшения целостности сигнала и снижения электромагнитных помех. Например, в высокопроизводительной 6-слойной плате общего назначения первый и шестой слои используются в качестве слоев заземления и питания. Между этими двумя слоями находится центрированный слой двойной микрополосковой сигнальной линии, который обеспечивает превосходное подавление ЭМИ. Однако такая конструкция имеет свои недостатки, в том числе и то, что толщина трассировочного слоя составляет всего два слоя. Обычная шестислойная плата имеет короткие внешние трассы, которые могут снизить уровень электромагнитных помех.

Инструмент для анализа импеданса

Если вы ищете инструмент для проектирования печатных плат, чтобы минимизировать их восприимчивость к электромагнитным помехам, вы пришли по адресу. Программное обеспечение для анализа импеданса поможет вам определить правильные материалы для вашей печатной платы и определить, какая конфигурация с наибольшей вероятностью будет подавлять ЭМИ. Эти инструменты также позволяют спроектировать слоистую структуру печатной платы таким образом, чтобы минимизировать влияние ЭМИ.

Когда речь заходит о конструкции многослойной печатной платы, электромагнитные помехи часто становятся главной проблемой для многих производителей. Чтобы уменьшить эту проблему, можно использовать конструкцию многослойной печатной платы с трех-шестимильным расстоянием между соседними слоями. Этот метод проектирования поможет вам минимизировать ЭМИ общей моды.

Расположение плоских и сигнальных слоев

При проектировании печатной платы важно учитывать расположение плоскостных и сигнальных слоев. Это поможет свести к минимуму влияние электромагнитных помех. Как правило, сигнальные слои должны располагаться рядом с плоскостями питания и заземления. Это позволяет улучшить терморегулирование. Проводники сигнального слоя могут отводить тепло за счет активного или пассивного охлаждения. Аналогично, несколько плоскостей и слоев помогают подавить ЭМИ, минимизируя количество прямых путей между сигнальными слоями и плоскостями питания и заземления.

Одной из самых популярных конструкций многослойных печатных плат является шестислойная. Такая конструкция обеспечивает экранирование низкоскоростных трасс и идеально подходит для ортогональной или двухдиапазонной маршрутизации сигналов. В идеале более высокоскоростные аналоговые или цифровые сигналы должны прокладываться на внешних слоях.

Согласование импеданса

Слоистая конструкция печатной платы может быть ценным инструментом для подавления электромагнитных помех. Слоистая структура обеспечивает хорошую локализацию поля и набор плоскостей. Слоистая структура обеспечивает низкоомные соединения с GND напрямую, устраняя необходимость в проходных отверстиях. Она также позволяет увеличить количество слоев.

Одним из наиболее важных аспектов проектирования печатных плат является согласование импеданса. Согласование импеданса позволяет трассам печатной платы соответствовать материалу подложки, тем самым поддерживая уровень сигнала в требуемом диапазоне. Целостность сигнала становится все более важной по мере увеличения скорости переключения. Это одна из причин, по которой печатные платы больше нельзя рассматривать как соединения "точка-точка". Поскольку сигналы перемещаются по трассам, импеданс может значительно измениться, отражая сигнал обратно к его источнику.

При проектировании многослойных стеков печатных плат важно учитывать индуктивность источника питания. Высокое сопротивление меди источника питания увеличивает вероятность возникновения ЭМИ дифференциального режима. Минимизируя эту проблему, можно разрабатывать схемы с меньшим количеством сигнальных линий и меньшей длиной трасс.

Управляемая маршрутизация импеданса

При проектировании электронных схем важным моментом является контролируемая маршрутизация импеданса. Контролируемая маршрутизация импеданса может быть достигнута с помощью стратегии многослойного суммирования. При многоуровневой схеме для передачи тока питания используется одна плоскость питания вместо нескольких плоскостей питания. Такая конструкция имеет ряд преимуществ. Одно из них заключается в том, что она помогает избежать электромагнитных помех.

Контролируемая прокладка импеданса - важный элемент конструкции для подавления электромагнитных помех. Использование плоскостей, разделенных тремя-шестью милями, помогает сдерживать магнитные и электрические поля. Кроме того, такой тип конструкции может помочь снизить уровень электромагнитных помех в общем режиме.

Защита чувствительных следов

Многослойная конструкция стека является критически важным элементом для подавления электромагнитных помех. Хорошая компоновка платы может обеспечить хорошую локализацию поля и обеспечить хороший набор плоскостей. Но ее необходимо тщательно проектировать, чтобы избежать проблем с ЭМС.

Как правило, разделительная плоскость толщиной от 3 до 6 мил способна подавить высокочастотные гармоники, низкие переходные процессы и ЭМИ, вызванные общим модом. Однако такой подход не подходит для подавления ЭМИ, вызванных низкочастотными шумами. Разделение плоскостей на расстоянии от 3 до 6 мил может подавить ЭМИ только в том случае, если расстояние между плоскостями равно или больше ширины трассы.

В высокопроизводительной шестислойной плате общего назначения первый и шестой слои служат основанием. Третий и четвертый слои принимают на себя питание. Между ними проложен центрированный слой двойной микрополосковой сигнальной линии. Такая конструкция обеспечивает превосходное подавление электромагнитных помех. Однако недостатком этой конструкции является то, что толщина трассировочного слоя составляет всего два слоя. Поэтому предпочтительнее использовать обычную шестислойную плату.