Disavantazhet e grumbullimit tradicional të PCB me katër shtresa

Nëse kapaciteti i ndërshtresës nuk është mjaft i madh, fusha elektrike do të shpërndahet në një zonë relativisht të madhe të tabelës, në mënyrë që impedanca e ndërshtresës të reduktohet dhe rryma e kthimit të mund të rrjedhë përsëri në shtresën e sipërme.Në këtë rast, fusha e gjeneruar nga ky sinjal mund të ndërhyjë në fushën e sinjalit të shtresës që ndryshon afër.Kjo nuk është ajo që ne kishim shpresuar fare.Fatkeqësisht, në një tabelë me 4 shtresa prej 0,062 inç, shtresat janë larg njëra-tjetrës dhe kapaciteti i ndërshtresës është i vogël
Kur instalimet elektrike ndryshojnë nga shtresa 1 në shtresën 4 ose anasjelltas, atëherë ky problem do të shfaqet si foto
lajme13
Diagrami tregon se kur sinjali kalon nga shtresa 1 në shtresën 4 (vija e kuqe), rryma e kthimit gjithashtu duhet të ndryshojë planin (vija blu).Nëse frekuenca e sinjalit është mjaft e lartë dhe aeroplanët janë afër njëri-tjetrit, rryma e kthimit mund të rrjedhë përmes kapacitetit ndërshtresor që ekziston midis shtresës së tokës dhe shtresës së fuqisë.Megjithatë, për shkak të mungesës së një lidhjeje përcjellëse të drejtpërdrejtë për rrymën e kthimit, rruga e kthimit ndërpritet, dhe ne mund ta mendojmë këtë ndërprerje si një impedancë midis planeve të paraqitura si më poshtë.
lajme14
Nëse kapaciteti i ndërshtresës nuk është mjaft i madh, fusha elektrike do të shpërndahet në një zonë relativisht të madhe të tabelës, në mënyrë që impedanca e ndërshtresës të reduktohet dhe rryma e kthimit të mund të rrjedhë përsëri në shtresën e sipërme.Në këtë rast, fusha e gjeneruar nga ky sinjal mund të ndërhyjë në fushën e sinjalit të shtresës që ndryshon afër.Kjo nuk është ajo që ne kishim shpresuar fare.Fatkeqësisht, në një tabelë me 4 shtresa prej 0,062 inç, shtresat janë larg njëra-tjetrës (të paktën 0,020 inç), dhe kapaciteti i ndërshtresës është i vogël.Si rezultat, ndodh ndërhyrja e fushës elektrike e përshkruar më sipër.Kjo mund të mos shkaktojë probleme me integritetin e sinjalit, por sigurisht që do të krijojë më shumë EMI.Kjo është arsyeja pse, kur përdorim kaskadën, ne shmangim ndryshimin e shtresave, veçanërisht për sinjalet me frekuencë të lartë siç janë orët.
Është praktikë e zakonshme të shtohet një kondensator shkëputës pranë vrimës së kalimit të tranzicionit për të reduktuar rezistencën e rezistencës që përjetohet nga rryma e kthimit e treguar si në figurën më poshtë.Megjithatë, ky kondensator shkëputës është i paefektshëm për sinjalet VHF për shkak të frekuencës së tij të ulët vetë-rezonuese.Për sinjalet AC me frekuenca më të larta se 200-300 MHz, ne nuk mund të mbështetemi në shkëputjen e kondensatorëve për të krijuar një shteg kthimi me rezistencë të ulët.Prandaj, ne kemi nevojë për një kondensator shkëputës (për nën 200-300 MHz) dhe një kondensator relativisht të madh ndërbordi për frekuenca më të larta.
lajme15
Ky problem mund të shmanget duke mos ndryshuar shtresën e sinjalit kyç.Sidoqoftë, kapaciteti i vogël ndërbord i tabelës me katër shtresa çon në një problem tjetër serioz: transmetimin e energjisë.Ikonat dixhitale të orës zakonisht kërkojnë rryma të mëdha kalimtare të furnizimit me energji elektrike.Ndërsa koha e rritjes/rënies së prodhimit të IC zvogëlohet, ne duhet të japim energji me një ritëm më të lartë.Për të siguruar një burim ngarkimi, ne zakonisht vendosim kondensatorë shkëputës shumë afër çdo IC logjik.Megjithatë, ekziston një problem: kur shkojmë përtej frekuencave vetë-rezonante, kondensatorët shkëputës nuk mund të ruajnë dhe transferojnë në mënyrë efikase energjinë, sepse në këto frekuenca kondensatori do të veprojë si një induktor.
Meqenëse shumica e IC-ve sot kanë kohë ngritje/rënie të shpejtë (rreth 500 ps), ne kemi nevojë për një strukturë shtesë shkëputëse me një frekuencë më të lartë vetë-rezonante se ajo e kondensatorit shkëputës.Kapaciteti ndërshtresor i një bordi qarku mund të jetë një strukturë efektive shkëputëse, me kusht që shtresat të jenë mjaft afër njëra-tjetrës për të siguruar një kapacitet të mjaftueshëm.Prandaj, përveç kondensatorëve shkëputës të përdorur zakonisht, ne preferojmë të përdorim shtresat e fuqisë dhe shtresat e tokës me distancë të ngushtë për të siguruar energji kalimtare për sistemet dixhitale.
Ju lutemi vini re se për shkak të procesit të zakonshëm të prodhimit të bordit të qarkut, zakonisht nuk kemi izolues të hollë midis shtresës së dytë dhe të tretë të tabelës me katër shtresa.Një tabelë me katër shtresa me izolues të hollë midis shtresës së dytë dhe të tretë mund të kushtojë shumë më tepër se një tabelë konvencionale me katër shtresa.