Якщо міжшарова ємність недостатньо велика, електричне поле розподілятиметься на відносно великій площі плати, так що міжшаровий імпеданс зменшується, і зворотний струм може текти назад до верхнього шару.У цьому випадку поле, створене цим сигналом, може створювати перешкоди полю сигналу сусіднього мінливого шару.Це зовсім не те, на що ми сподівалися.На жаль, на 4-шаровій платі 0,062 дюйма шари розташовані далеко один від одного, а міжшарова ємність мала.
Коли електропроводка змінюється з рівня 1 на рівень 4 або навпаки, ця проблема буде показана на малюнку

Діаграма показує, що коли сигнал проходить від шару 1 до шару 4 (червона лінія), зворотний струм також повинен змінити площину (синя лінія).Якщо частота сигналу досить висока, а площини розташовані близько одна до одної, зворотний струм може протікати через міжшарову ємність, яка існує між шаром заземлення та шаром живлення.Однак через відсутність прямого провідного з’єднання для зворотного струму зворотний шлях переривається, і ми можемо розглядати це переривання як імпеданс між площинами, як показано на малюнку нижче

Якщо міжшарова ємність недостатньо велика, електричне поле розподілятиметься на відносно великій площі плати, так що міжшаровий імпеданс зменшується, і зворотний струм може текти назад до верхнього шару.У цьому випадку поле, створене цим сигналом, може створювати перешкоди полю сигналу сусіднього мінливого шару.Це зовсім не те, на що ми сподівалися.На жаль, на 4-шаровій платі 0,062 дюйма шари розташовані далеко один від одного (принаймні 0,020 дюйма), а міжшарова ємність мала.В результаті виникає описана вище інтерференція електричного поля.Це може не спричинити проблеми з цілісністю сигналу, але, безперечно, створить більше EMI.Ось чому, використовуючи каскад, ми уникаємо зміни шарів, особливо для високочастотних сигналів, таких як годинник.
Загальною практикою є додавання розв’язувального конденсатора поблизу перехідного отвору, щоб зменшити опір зворотного струму, як показано на малюнку нижче.Однак цей розв’язувальний конденсатор неефективний для УКХ-сигналів через низьку власну резонансну частоту.Для сигналів змінного струму з частотами вищими за 200-300 МГц ми не можемо покладатися на розв’язувальні конденсатори для створення зворотного шляху з низьким опором.Тому нам потрібен розв'язувальний конденсатор (для частот нижче 200-300 МГц) і відносно великий міжплатний конденсатор для більш високих частот.

Цієї проблеми можна уникнути, якщо не змінювати рівень сигналу ключа.Однак мала міжплатна ємність чотиришарової плати призводить до ще однієї серйозної проблеми: передачі електроенергії.Цифрові мікросхеми годинника зазвичай потребують великих перехідних струмів живлення.Оскільки час наростання/спаду вихідного сигналу IC зменшується, нам потрібно доставляти енергію з вищою швидкістю.Щоб забезпечити джерело заряду, ми зазвичай розміщуємо розв’язувальні конденсатори дуже близько до кожної логічної мікросхеми.Однак виникає проблема: коли ми виходимо за межі саморезонансних частот, розв’язувальні конденсатори не можуть ефективно накопичувати та передавати енергію, оскільки на цих частотах конденсатор діятиме як індуктор.
Оскільки сьогодні більшість мікросхем мають швидкий час наростання/спаду (близько 500 пс), нам потрібна додаткова структура розв’язки з вищою власною резонансною частотою, ніж частота розв’язувального конденсатора.Міжшарова ємність друкованої плати може бути ефективною структурою розв’язки за умови, що шари розташовані досить близько один до одного, щоб забезпечити достатню ємність.Тому, на додаток до зазвичай використовуваних розв’язувальних конденсаторів, ми вважаємо за краще використовувати близько розташовані шари живлення та шари заземлення для забезпечення перехідного живлення цифрових мікросхем.
Зверніть увагу, що через загальний процес виготовлення друкованих плат ми зазвичай не маємо тонких ізоляторів між другим і третім шарами чотиришарової плати.Чотиришарова плита з тонкими ізоляторами між другим і третім шарами може коштувати набагато дорожче, ніж звичайна чотиришарова плита.