Fid-disinn tal-PCB, il-kompatibilità elettromanjetika (EMC) u l-interferenza elettromanjetika relatata (EMI) dejjem kienu żewġ problemi ewlenin li kkawżaw uġigħ ta' ras lill-inġiniera, speċjalment fid-disinn tal-bordijiet taċ-ċirkwiti tal-lum u l-ippakkjar tal-komponenti qed jiċkien, u l-OEMs jeħtieġu sistemi b'veloċità ogħla.

1. Il-crosstalk u l-wajers huma l-punti ewlenin

Il-wajers huma partikolarment importanti biex jiżguraw il-fluss normali tal-kurrent. Jekk il-kurrent ġej minn oxxillatur jew apparat simili ieħor, huwa speċjalment importanti li l-kurrent jinżamm separat mill-pjan tal-art, jew li l-kurrent ma jitħalliex jimxi parallel ma' traċċa oħra. Żewġ sinjali paralleli b'veloċità għolja jiġġeneraw EMC u EMI, speċjalment crosstalk. Il-mogħdija tar-reżistenza trid tkun l-iqsar, u l-mogħdija tal-kurrent tar-ritorn trid tkun qasira kemm jista' jkun. It-tul tat-traċċa tal-mogħdija tar-ritorn għandu jkun l-istess bħat-tul tat-traċċa li tibgħat.

Għall-EMI, wieħed jissejjaħ "wajers miksura" u l-ieħor huwa "wajers vittmizzati". L-akkoppjar tal-induttanza u l-kapaċitanza se jaffettwa t-traċċa tal-"vittma" minħabba l-preżenza ta' kampi elettromanjetiċi, u b'hekk jiġġenera kurrenti 'l quddiem u lura fuq it-"traċċa tal-vittma". F'dan il-każ, ir-ripples se jiġu ġġenerati f'ambjent stabbli fejn it-tul tat-trażmissjoni u t-tul tar-riċeviment tas-sinjal huma kważi ugwali.

F'ambjent ta' wajers bilanċjat sew u stabbli, il-kurrenti indotti għandhom jikkanċellaw lil xulxin biex jeliminaw il-crosstalk. Madankollu, aħna qegħdin f'dinja imperfetta, u affarijiet bħal dawn mhux se jiġru. Għalhekk, l-għan tagħna huwa li nżommu l-crosstalk tat-traċċi kollha għal minimu. Jekk il-wisa' bejn linji paralleli hija d-doppju tal-wisa' tal-linji, l-effett tal-crosstalk jista' jiġi minimizzat. Pereżempju, jekk il-wisa' tat-traċċa hija ta' 5 mils, id-distanza minima bejn żewġ traċċi paralleli għandha tkun ta' 10 mils jew aktar.

Hekk kif ikomplu jidhru materjali u komponenti ġodda, id-disinjaturi tal-PCB iridu jkomplu jittrattaw kwistjonijiet ta' kompatibilità elettromanjetika u interferenza.

2. Kondensatur tad-diżakkoppjament

Il-kapaċitaturi tad-diżakkoppjament jistgħu jnaqqsu l-effetti avversi tal-crosstalk. Għandhom ikunu pożizzjonati bejn il-pin tal-provvista tal-enerġija u l-pin tal-art tal-apparat biex jiżguraw impedenza AC baxxa u jnaqqsu l-istorbju u l-crosstalk. Biex tinkiseb impedenza baxxa fuq firxa wiesgħa ta' frekwenza, għandhom jintużaw diversi kapaċitaturi tad-diżakkoppjament.

Prinċipju importanti għat-tqegħid ta' capacitors ta' decoupling huwa li l-capacitor bl-iżgħar valur ta' capacitanza għandu jkun kemm jista' jkun qrib l-apparat biex jitnaqqas l-effett tal-induttanza fuq it-traċċa. Dan il-capacitor partikolari għandu jkun kemm jista' jkun qrib il-pin tal-enerġija jew it-traċċa tal-enerġija tal-apparat, u qabbad il-kuxxinett tal-capacitor direttament mal-via jew mal-pjan tal-art. Jekk it-traċċa hija twila, uża vias multipli biex timminimizza l-impedenza tal-art.

3. Qabbad il-PCB mal-art

Mod importanti biex titnaqqas l-EMI huwa li jiġi ddisinjat il-pjan tal-art tal-PCB. L-ewwel pass huwa li ż-żona tal-ertjar issir kbira kemm jista' jkun fiż-żona totali tal-bord taċ-ċirkwit tal-PCB, li jista' jnaqqas l-emissjoni, il-crosstalk u l-istorbju. Għandha tingħata attenzjoni speċjali meta tqabbad kull komponent mal-punt tal-ert jew mal-pjan tal-ert. Jekk dan ma jsirx, l-effett newtralizzanti ta' pjan tal-ert affidabbli mhux se jintuża bis-sħiħ.

Disinn ta' PCB partikolarment kumpless ikollu diversi vultaġġi stabbli. Idealment, kull vultaġġ ta' referenza għandu l-pjan tal-art korrispondenti tiegħu stess. Madankollu, jekk is-saff tal-art ikun wisq kbir, dan iżid l-ispiża tal-manifattura tal-PCB u jagħmel il-prezz għoli wisq. Il-kompromess huwa li jintużaw pjani tal-art fi tlieta sa ħames pożizzjonijiet differenti, u kull pjan tal-art jista' jkun fih diversi partijiet tal-art. Dan mhux biss jikkontrolla l-ispiża tal-manifattura tal-bord taċ-ċirkwit, iżda jnaqqas ukoll l-EMI u l-EMC.

Jekk trid timminimizza l-EMC, sistema ta' ertjar b'impedenza baxxa hija importanti ħafna. F'PCB b'ħafna saffi, huwa aħjar li jkollok pjan ta' ert affidabbli, aktar milli pjan ta' ert li jisraq ir-ram jew imxerred, għax għandu impedenza baxxa, jista' jipprovdi mogħdija ta' kurrent, u huwa l-aħjar sors ta' sinjal invers.

It-tul ta' żmien li s-sinjal jirritorna lejn l-art huwa wkoll importanti ħafna. Il-ħin bejn is-sinjal u s-sors tas-sinjal irid ikun ugwali, inkella jipproduċi fenomenu simili għal antenna, u b'hekk l-enerġija rradjata ssir parti mill-EMI. Bl-istess mod, it-traċċi li jittrażmettu l-kurrent lejn/mis-sors tas-sinjal għandhom ikunu qosra kemm jista' jkun. Jekk it-tul tal-mogħdija tas-sors u l-mogħdija tar-ritorn mhumiex ugwali, iseħħ ground bounce, li jiġġenera wkoll EMI.

4. Evita angolu ta' 90°

Sabiex tnaqqas l-EMI, evita li l-wajers, il-vias u komponenti oħra jiffurmaw angolu ta' 90°, għax angoli retti jiġġeneraw radjazzjoni. F'dan il-kantuniera, il-kapaċitanza tiżdied, u l-impedenza karatteristika tinbidel ukoll, u dan iwassal għal riflessjonijiet u mbagħad EMI. Biex tevita angoli ta' 90°, it-traċċi għandhom jiġu mgħoddija lejn il-kantunieri f'mill-inqas żewġ angoli ta' 45°.

5. Uża l-vias b'kawtela

Fi kważi l-layouts kollha tal-PCB, il-vias iridu jintużaw biex jipprovdu konnessjonijiet konduttivi bejn saffi differenti. L-inġiniera tal-layout tal-PCB jeħtieġ li joqogħdu attenti b'mod speċjali għaliex il-vias jiġġeneraw induttanza u kapaċitanza. F'xi każijiet, jipproduċu wkoll riflessjonijiet, għaliex l-impedenza karatteristika tinbidel meta ssir via fit-traċċa.

Ftakar ukoll li l-vias se jżidu t-tul tat-traċċa u jeħtieġ li jkunu mqabbla. Jekk hija traċċa differenzjali, il-vias għandhom jiġu evitati kemm jista' jkun. Jekk ma jistax jiġi evitat, uża vias fiż-żewġ traċċi biex tikkumpensa għad-dewmien fis-sinjal u fil-mogħdija tar-ritorn.

6. Ilqugħ tal-kejbil u fiżiku

Kejbils li jġorru ċirkwiti diġitali u kurrenti analogi jiġġeneraw kapaċitanza u induttanza parassitiċi, u jikkawżaw ħafna problemi relatati mal-EMC. Jekk jintuża kejbil b'par mibrum, il-livell ta' akkoppjar jinżamm baxx u l-kamp manjetiku ġġenerat jiġi eliminat. Għal sinjali ta' frekwenza għolja, irid jintuża kejbil protett, u n-naħa ta' quddiem u ta' wara tal-kejbil iridu jkunu ertjati biex tiġi eliminata l-interferenza tal-EMI.

L-ilqugħ fiżiku huwa li tgeżwer is-sistema kollha jew parti minnha b'pakkett tal-metall biex jipprevjeni l-EMI milli tidħol fiċ-ċirkwit tal-PCB. Dan it-tip ta' lqugħ huwa bħal kontenitur konduttiv magħluq u ertjat, li jnaqqas id-daqs tal-linja tal-antenna u jassorbi l-EMI.