PCB tradizionalaren lau geruzako pilaketaren desabantailak

Geruza arteko kapazitantzia nahikoa handia ez bada, eremu elektrikoa plakaren azalera nahiko handi batean banatuko da, geruza arteko inpedantzia murriztu eta itzulera-korrontea goiko geruzara itzuli ahal izateko. Kasu honetan, seinale honek sortutako eremuak inguruko geruza aldakorren seinalearen eremuan interferentzia egin dezake. Ez genuen batere espero. Zoritxarrez, 0,062 hazbeteko 4 geruzako plaka batean, geruzak oso urrun daude eta geruza arteko kapazitantzia txikia da.
Kableatua 1. geruzatik 4. geruzara edo alderantziz aldatzen denean, arazo hau sortuko da irudian agertzen den bezala.
albisteak13
Diagramak erakusten du seinalea 1. geruzatik 4. geruzara doanean (lerro gorria), itzulera-korronteak ere planoa aldatu behar duela (lerro urdina). Seinalearen maiztasuna nahikoa altua bada eta planoak elkarrengandik hurbil badaude, itzulera-korrontea lur-geruzaren eta potentzia-geruzaren artean dagoen geruza arteko kapazitantziatik igaro daiteke. Hala ere, itzulera-korrontearentzako konexio eroale zuzenik ez dagoenez, itzulera-bidea eten egiten da, eta etenaldi hau beheko irudian ageri den planoen arteko inpedantzia gisa har dezakegu.
albisteak14
Geruza arteko kapazitantzia nahikoa handia ez bada, eremu elektrikoa plakaren azalera nahiko handi batean banatuko da, geruza arteko inpedantzia murriztu eta itzulera-korrontea goiko geruzara itzuli ahal izateko. Kasu honetan, seinale honek sortutako eremuak inguruko geruza aldakorren seinalearen eremuan interferentzia egin dezake. Ez genuen batere espero. Zoritxarrez, 0,062 hazbeteko 4 geruzako plaka batean, geruzak oso urrun daude (gutxienez 0,020 hazbete), eta geruza arteko kapazitantzia txikia da. Ondorioz, goian deskribatutako eremu elektrikoaren interferentzia gertatzen da. Baliteke honek ez eragitea seinalearen osotasun arazorik, baina EMI gehiago sortuko du zalantzarik gabe. Horregatik, kaskada erabiltzean, geruzak aldatzea saihesten dugu, batez ere maiztasun handiko seinaleetarako, hala nola erlojuetarako.
Ohikoa da desakoplamendu-kondentsadore bat gehitzea trantsizio-zuloaren ondoan, beheko irudian ikusten den itzulera-korronteak jasaten duen inpedantzia murrizteko. Hala ere, desakoplamendu-kondentsadore hau ez da eraginkorra VHF seinaleetarako, bere auto-erresonantzia-maiztasun baxua duelako. 200-300 MHz-tik gorako maiztasunak dituzten AC seinaleetarako, ezin dugu desakoplamendu-kondentsadoreetan fidatu inpedantzia baxuko itzulera-bide bat sortzeko. Beraz, desakoplamendu-kondentsadore bat behar dugu (200-300 MHz-tik beherakoetarako) eta plaka arteko kondentsadore nahiko handi bat maiztasun handiagoetarako.
albisteak15
Arazo hau saihestu daiteke giltza-seinalearen geruza aldatu gabe. Hala ere, lau geruzako plakaren plaka arteko kapazitantzia txikiak beste arazo larri bat sortzen du: potentzia-transmisioa. Erloju-zirkuitu digitalek normalean korronte iragankor handiak behar dituzte. Zirkuitu integratuaren irteeraren igoera/jaitsiera denbora gutxitzen den heinean, energia abiadura handiagoan eman behar dugu. Karga-iturri bat emateko, normalean desakoplamendu-kondentsadoreak logikako zirkuitu integratu bakoitzetik oso gertu jartzen ditugu. Hala ere, arazo bat dago: autoerresonantzia-maiztasunetatik haratago goazenean, desakoplamendu-kondentsadoreek ezin dute energia modu eraginkorrean gorde eta transferitu, maiztasun horietan kondentsadorea induktore baten antzera jokatuko duelako.
Gaur egungo zirkuitu integratu gehienek igoera/jaitsiera denbora azkarrak dituztenez (500 ps inguru), desakoplamendu-egitura gehigarri bat behar dugu desakoplamendu-kondentsadorea baino autoerresonantzia-maiztasun handiagoarekin. Zirkuitu-plaka baten geruza arteko kapazitantzia desakoplamendu-egitura eraginkorra izan daiteke, baldin eta geruzak elkarrengandik nahikoa hurbil badaude kapazitantzia nahikoa emateko. Beraz, ohiko desakoplamendu-kondentsadoreez gain, nahiago dugu tarte estuan dauden potentzia-geruzak eta lur-geruzak erabiltzea zirkuitu integratu digitalari potentzia iragankorra emateko.
Kontuan izan zirkuitu-plaken fabrikazio-prozesu arrunta dela eta, normalean ez dugula isolatzaile meherik izaten lau geruzako plakaren bigarren eta hirugarren geruzen artean. Bigarren eta hirugarren geruzen artean isolatzaile meheak dituen lau geruzako plaka batek askoz gehiago kosta daiteke ohiko lau geruzako plaka bat baino.