Εάν η χωρητικότητα του ενδιάμεσου στρώματος δεν είναι αρκετά μεγάλη, το ηλεκτρικό πεδίο θα κατανεμηθεί σε μια σχετικά μεγάλη περιοχή της πλακέτας, έτσι ώστε η αντίσταση του ενδιάμεσου στρώματος να μειωθεί και το ρεύμα επιστροφής να μπορεί να ρέει πίσω στο ανώτερο στρώμα.Σε αυτήν την περίπτωση, το πεδίο που δημιουργείται από αυτό το σήμα μπορεί να επηρεάσει το πεδίο του σήματος του κοντινού μεταβαλλόμενου στρώματος.Δεν είναι αυτό που περιμέναμε καθόλου.Δυστυχώς, σε μια πλακέτα 4 στρώσεων 0,062 ιντσών, τα στρώματα απέχουν πολύ μεταξύ τους και η χωρητικότητα μεταξύ των στρωμάτων είναι μικρή
Όταν η καλωδίωση αλλάξει από το επίπεδο 1 στο στρώμα 4 ή το αντίστροφο, τότε αυτό το πρόβλημα εμφανίζεται ως εικόνα

Το διάγραμμα δείχνει ότι όταν το σήμα κινείται από το επίπεδο 1 στο στρώμα 4 (κόκκινη γραμμή), το ρεύμα επιστροφής πρέπει επίσης να αλλάξει επίπεδο (μπλε γραμμή).Εάν η συχνότητα του σήματος είναι αρκετά υψηλή και τα επίπεδα είναι κοντά μεταξύ τους, το ρεύμα επιστροφής μπορεί να ρέει μέσω της χωρητικότητας του ενδιάμεσου στρώματος που υπάρχει μεταξύ του στρώματος γείωσης και του στρώματος ισχύος.Ωστόσο, λόγω της έλλειψης μιας άμεσης αγώγιμης σύνδεσης για το ρεύμα επιστροφής, η διαδρομή επιστροφής διακόπτεται και μπορούμε να σκεφτούμε αυτή τη διακοπή ως μια αντίσταση μεταξύ των επιπέδων που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα

Εάν η χωρητικότητα του ενδιάμεσου στρώματος δεν είναι αρκετά μεγάλη, το ηλεκτρικό πεδίο θα κατανεμηθεί σε μια σχετικά μεγάλη περιοχή της πλακέτας, έτσι ώστε η αντίσταση του ενδιάμεσου στρώματος να μειωθεί και το ρεύμα επιστροφής να μπορεί να ρέει πίσω στο ανώτερο στρώμα.Σε αυτήν την περίπτωση, το πεδίο που δημιουργείται από αυτό το σήμα μπορεί να επηρεάσει το πεδίο του σήματος του κοντινού μεταβαλλόμενου στρώματος.Δεν είναι αυτό που περιμέναμε καθόλου.Δυστυχώς, σε μια πλακέτα 4 επιπέδων 0,062 ιντσών, τα στρώματα απέχουν πολύ μεταξύ τους (τουλάχιστον 0,020 ίντσες) και η χωρητικότητα μεταξύ των στρωμάτων είναι μικρή.Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται η παρεμβολή ηλεκτρικού πεδίου που περιγράφεται παραπάνω.Αυτό μπορεί να μην προκαλεί προβλήματα ακεραιότητας σήματος, αλλά σίγουρα θα δημιουργήσει περισσότερο EMI.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, όταν χρησιμοποιούμε τον καταρράκτη, αποφεύγουμε την αλλαγή στρώσεων, ειδικά για σήματα υψηλής συχνότητας όπως τα ρολόγια.
Είναι κοινή πρακτική η προσθήκη ενός πυκνωτή αποσύνδεσης κοντά στην οπή διέλευσης μετάβασης για μείωση της σύνθετης αντίστασης που παρουσιάζεται από το ρεύμα επιστροφής που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.Ωστόσο, αυτός ο πυκνωτής αποσύνδεσης είναι αναποτελεσματικός για σήματα VHF λόγω της χαμηλής συχνότητας αυτοσυντονισμού του.Για σήματα εναλλασσόμενου ρεύματος με συχνότητες υψηλότερες από 200-300 MHz, δεν μπορούμε να βασιστούμε στην αποσύνδεση πυκνωτών για τη δημιουργία μιας διαδρομής επιστροφής χαμηλής σύνθετης αντίστασης.Επομένως, χρειαζόμαστε έναν πυκνωτή αποσύνδεσης (για κάτω από 200-300 MHz) και έναν σχετικά μεγάλο ενσωματωμένο πυκνωτή για υψηλότερες συχνότητες.

Αυτό το πρόβλημα μπορεί να αποφευχθεί με την μη αλλαγή του επιπέδου του σήματος κλειδιού.Ωστόσο, η μικρή χωρητικότητα της πλακέτας τεσσάρων στρώσεων μεταξύ των σκαφών οδηγεί σε ένα άλλο σοβαρό πρόβλημα: τη μετάδοση ισχύος.Τα ψηφιακά κυκλώματα ρολογιού απαιτούν συνήθως μεγάλα μεταβατικά ρεύματα τροφοδοσίας.Καθώς ο χρόνος ανόδου/πτώσης της εξόδου IC μειώνεται, πρέπει να παρέχουμε ενέργεια με υψηλότερο ρυθμό.Για να παρέχουμε μια πηγή φόρτισης, συνήθως τοποθετούμε πυκνωτές αποσύνδεσης πολύ κοντά σε κάθε λογικό IC.Ωστόσο, υπάρχει ένα πρόβλημα: όταν ξεπερνάμε τις αυτοσυντονιζόμενες συχνότητες, οι πυκνωτές αποσύνδεσης δεν μπορούν να αποθηκεύσουν και να μεταφέρουν αποτελεσματικά ενέργεια, επειδή σε αυτές τις συχνότητες ο πυκνωτής θα λειτουργεί σαν επαγωγέας.
Επειδή τα περισσότερα IC σήμερα έχουν γρήγορους χρόνους ανόδου/πτώσης (περίπου 500 ps), χρειαζόμαστε μια πρόσθετη δομή αποσύνδεσης με υψηλότερη συχνότητα αυτοσυντονισμού από αυτή του πυκνωτή αποσύνδεσης.Η χωρητικότητα του ενδιάμεσου στρώματος μιας πλακέτας κυκλώματος μπορεί να είναι μια αποτελεσματική δομή αποσύνδεσης, υπό την προϋπόθεση ότι τα στρώματα είναι αρκετά κοντά το ένα στο άλλο για να παρέχουν επαρκή χωρητικότητα.Επομένως, εκτός από τους συνήθως χρησιμοποιούμενους πυκνωτές αποσύνδεσης, προτιμούμε να χρησιμοποιούμε στενά τοποθετημένα επίπεδα ισχύος και στρώματα γείωσης για να παρέχουμε μεταβατική ισχύ στα ψηφιακά κυκλώματα.
Λάβετε υπόψη ότι λόγω της κοινής διαδικασίας κατασκευής πλακέτας κυκλώματος, συνήθως δεν έχουμε λεπτούς μονωτές μεταξύ του δεύτερου και του τρίτου στρώματος της πλακέτας τεσσάρων στρώσεων.Μια σανίδα τεσσάρων στρώσεων με λεπτούς μονωτές μεταξύ της δεύτερης και της τρίτης στρώσης μπορεί να κοστίσει πολύ περισσότερο από μια συμβατική σανίδα τεσσάρων στρώσεων.