避免潜在的EMI问题遵循重要信号参考相关设计准则。
当涉及到电磁干扰(EMI)和印刷电路板(pcb),规则不是为了被打破。遵循一些简单的指南电磁兼容性设计时多氯联苯将节省时间和成本。仿真软件可以帮助你。
所有高速信号PCB应该引用一个固体平面。PCB上的电流在任何跟踪必须完成整个电路回路和回到源(黄色箭头在图1)通过参考平面。返回当前总是选择“阻抗最小的路径,将形成最小的循环对事件当前路径最小化回路电感(参阅图1 b):
图1:电流通过电感最小的PCB跟踪并返回路径。
如果信号正确引用是不占,这可能导致潜在的电磁干扰问题的产品。让我们来看看一些重要信号参考相关设计准则。
通常,高速信号变化通过通过多层PCB痕迹。虽然这样做,人往往会忘记如何返回当前两层之间的回流。这是如图2所示,由于邻近,跟踪参考平面1当顶层和飞机上2层底部穿过时通过。因为返回当前路径是破碎的,它可能会导致意想不到的EMI问题通过地区和不必要的辐射。
图2:信号跟踪改变参考。
如果引用改变是不可避免的,必须通过缝合连接两个参考平面电容和/或通过。这些必须放置尽可能信号过渡区,允许返回电流形成最短的循环,如图2所示。
当不路由跟踪参考平面的边缘附近,电场夫妇从跟踪到参考平面和包含在PCB。图3显示了一个示例的一个跟踪参考面。另一方面,如果跟踪路由靠近参考平面的边缘(图3 b),电行不再包含,可以预期PCB平面外泄漏。
图3:E -字段比较跟踪路由远离和接近边缘的参考。
这些泄露的左线可能会导致意想不到的耦合内相邻板上跟踪系统。同样,如果这些电场夫妇电缆退出系统(图3 c),它可能导致意想不到的辐射和辐射发射问题。
有时,高速PCB设计者可能会引入分裂跟踪参考平面。图4显示了一个分裂的参考平面,部队返回电流绕着分裂,意义更长的路径,更高的回路电感,和EMI问题。分裂不推荐,但在这种情况下,这是不可避免的,有一个缝合电容器在分割如图4 b提供高频返回当前路径分裂没有偏差。这些电容器应放置尽可能净穿越。
图4:返回当前路径分割在参考平面的存在。
让我们用这个规则SIwave EMI扫描仪仿真例子说明分裂的影响。
在PCB的例子在图5中,净跨分割规则在EMI扫描仪识别两个点的净SPI1_SCK跨越两个不同的参考平面上分裂和报告违规行为。
图5:违规报告的EMI SPI1_SCK扫描仪。
进行分析的目的,两双电容器(价值0.1μf)创建(两个数字在分裂),如图6所示:
图6:缝合电容器产生分歧。
我们之前和之后运行SIwave中的近场分析介绍了电容器。在净SPI1_SCK穿过的地方分裂,结果如图7 / 7 b的条件之前,和图7 c / 7 d后的状态。
图7:近场@ 828.46兆赫和162.45 MHz之前和之后引入电容。
EMI的违规扫描仪消失,和不远的字段情节显示减少的水平。
通常,汽车组件测试CISPR 25辐射排放要求在1米的距离。图8显示了一个比较分析的模拟远场从PCB米距离30 MHz 1 GHz的频率范围。注意,缝合电容带来的包含5 - 10 dB的排放水平。如果我们考虑两个限制从CISPR 25进行简化分析,我们看到类5峰值限制28 dBμV / m @ 41 - 88 MHz(电视带我)和35 dBμV / @ 142 - 175 MHz(甚高频)。PCB显示不符合在这些频率范围没有缝合的电容器。
图8:1米辐射排放比较。
看过相关的信号参考PCB设计准则,即净改变参考,参考和净净边缘附近穿越分裂,很明显,信号参考扮演至关重要的角色,能够避免EMI问题PCB水平和随后的产品水平。
SIwave EMI扫描仪模拟的PCB水平使早期识别的EMI问题,这有助于PCB设计者进行设计更改,然后可以re-simulated获得通过之前的信心在进一步组件级和系统级仿真或物理测试。
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