Teknolojinin gelişmesi ile elektronik cihazların güvenirliliği ve sağlamlığı önemli ölçüde değer kazanmıştır. Tasarlanan cihazlar artık daha yüksek hızlarda ve frekans seviyelerinde çalışmaktadır. Elektronik cihazlar ışıma yolu ile etraflarına elektromanyetik dalgalar yayar. Kartın çalışma hızının ve frekansının artmasıyla elektromanyetik dalgaların yayılım seviyesi de artar. Yayılan bu elektromanyetik dalgalar diğer sistemlerin ve cihazların çalışmasını olumsuz yönde etkiler. Elektronik kart tasarımında genel olarak düşük güç tüketimi, kart boyutunun uygun maliyetli olması ve uygun komponentlerin seçilmesi gibi şartlar aransa da günümüz şartlarında tasarlanan cihazların diğer cihazlar ile sorunsuz ve uyumlu bir şekilde çalışması da istenmektedir.
Bundan dolayı elektronik cihazların içerisinde bulunan kartların tasarımında belirli standartlar ve testler ortaya çıkmıştır. Bu standartların genel amacı, tasarlanan ve üretilen elektronik cihazların diğer cihazlar ile sorunsuz ve sürekli olarak çalışmasını sağlamaktır. Tasarımcı, elektronik kartın tasarımını yaparken bu standartları ve testleri göz önünde bulundurur. Bu nedenle tasarım sürecinde iki önemli kavram ortaya çıkmıştır. Bu kavramlar EMI ve EMC’ dir. EMI, Electromagnetic Interference kelimelerinin kısaltmasıdır. Türkçe çevirisi ise Elektromanyetik Girişim’dir. EMC ise Electromagnetic Combability kelimelerinin kısaltmasıdır. Türkçe çevirisi ise Elektromagnetik Uyumluluktur.
EMI, elektronik cihazların ortama yaydıkları elektromanyetik enerjidir. Bütün cihazlar etraflarına elektromanyetik dalga yayarlar. Bu yayılımın seviyesi cihazdan cihaza değişiklik gösterir. Elektronik kart üzerinde bulunan yüksek frekanslarda anahtarlama yapan komponentler, bobinler ve osilatörler elektromanyetik dalgaların oluşmasına sebep olurlar. Akım taşıyan bakır yollar, kartın üzerinde bulunan bağlantı kabloları ise bir anten gibi davranarak oluşan elektromanyetik dalgalarının yayılmasını neden olur.
EMC ise elektronik cihazların ve sistemlerin diğer cihazlardan yayılan elektromanyetik dalgalardan etkilenme oranıdır. Bir cihaz için EMC testlerine ve standartlarına uygun diyebilmek için birkaç koşulu sağlaması gerekmektedir. İlk olarak tasarlanan cihazın kendi bünyesinde bir girişimde bulunmaması önem arz eder. Yani kart üzerinde bulunan devre elemanlarının, akım ve sinyal yollarının yine aynı kart üzerinde bulunan diğer devre elemanlarını ve yolları etkilememesi gerekir. Yine aynı şekilde elektronik kartın aynı sistem üzerinde bulunan diğer elektronik kartlara yayılım yapmaması gerekmektedir. Bir diğer husus ise kartın dışarıdan gelebilecek yayılımlara karşı dayanıklı olmasıdır. Bir sistemde birden fazla cihaz bulunabilir. Bu cihazların kendi aralarında sağlıklı çalışma koşullarını bozmamaları gerekmektedir.
Elektronik kart tasarımı sırasında EMC şartlarına uygun, bağışlılığı yüksek bir devre tasarlamak için belirli yaklaşımlar mevcuttur. Bu yaklaşımları şu şekilde sıralayabiliriz.
- Çok katmanlı bir elektronik kartın bir yüzeyinin tamamının GND olarak kaplanması
- Kullanılan entegrelerin yakınına gelecek şekilde VCC – GND arasına dekuplaj kapasitörünün yerleştirilmesi
- Analog, dijital ve güç hatlarının GND bağlantılarının ayrı yapılması
- Kart üzerindeki RF haberleşmede kullanılan ve EMI bağışıklığı düşük olan kısımlarda metal shield (kalkan) kullanılması
tasarlayacağımız cihazların EMI ve EMC standartlarına uygun olmasını sağlayacaktır.
