Основните правила за ЕМС на пХБ със смесен сигнал са.
- Направете текущия път по-близо до източника и възможно най-компактен, така че областта на цикъла да е възможно най-малка.
- Осигурете само една еталонна наземна равнина за система; в противен случай е еквивалентно на умишлено създаване на диполна антена.
Представете си високочестотна преобразувателна верига PCB, където входното напрежение и токът са аналогови сигнали. Превключвателите в конвертора започват да превключват с прилагането на цифров часовников сигнал. Захранващата верига в конвертора е аналогова, а контролната верига е цифрова.
Конверторът PCB е pcB със смесен сигнал, защото обработва както аналогови, така и цифрови сигнали. При pcB със смесен сигнал аналоговите и цифровите сигнали трябва да бъдат физически разделени в процес, известен като "разделяне".
Проектирането на pcB със смесен сигнал е предизвикателство, защото аналоговите и цифровите компоненти имат различни токове, напрежения и оценки на мощността. Следването на някои основни правила за проектиране обаче ще спомогне за опростяване на разделянето и оформлението на пХБ със смесен сигнал.
Дизайнерите трябва да преградят печатни платки със смесен сигнал и дизайнерски оформления внимателно
Постигането на електромагнитна съвместимост (EmC) е въпрос, предизвикващ голяма загриженост за дизайнерите на PCB със смесен сигнал. Когато аналоговите и цифровите сигнали съществуват съвместно на PCB без изолация, има вероятност те да бъдат смесени заедно, причинявайки кръстосани стръкове и електромагнитни смущения. Например, цифровите логически наземни течения могат да замразят аналоговите сигнали на ниско ниво на печатна платка със смесен сигнал. Това може да доведе до грешки на обратната линия, откази на системата за контрол и хармоники в изходната вълнаформа. В тези случаи е компрометирана електромагнитната съвместимост на пХБ със смесен сигнал, което води до лоша производителност на продукта. Правилното разделяне и правилното оформление помагат да се поддържат цифрови и аналогови сигнали изолирани и да им попречи да се намесват помежду си, като по този начин значително намалява crosstalk.
При разделяне и оформление на печатни платки със смесен сигнал трябва да се спазват две правила.
1. Дръжте текущия път по-близо до източника и възможно най-компактен, така че областта на цикъла да е възможно най-малка.
2. Осигурете само една еталонна наземна равнина за система; в противен случай е еквивалентно на умишлено създаване на диполна антена.
Тези две правила се считат за основните принципи на разделянето на печатни платки със смесен сигнал и проектирането на оформлението. Ето, нека научим повече за тези две златни правила.
Правило 1. Поддържайте текущия път локализиран и компактен
Всеки сигнал, който тече на ПХБ, се връща към източника през наземната равнина. Линиите на сигнала и линиите за връщане образуват текущ цикъл на PCB. Според първото правило, споменато по-горе, линиите за връщане трябва да бъдат положени така, че да са в съседство с източника на сигнала, създавайки минимална област на цикъла.
В: Защо се препоръчва тази настройка и защо това намалява електромагнитните смущения?
Всички обратни течения предпочитат да текат през маршрути с нисък импеданс. Когато линията за връщане се намира точно под сигналната линия, текущата линия има най-нисък импеданс. Когато сигналната линия и нейната линия за връщане образуват голям цикъл, се образува път с висок импеданс. Това е причинено от паразитния капацитет и индуктивната способност в текущия цикъл.
Когато линиите на сигнала и връщането са далеч един от друг, паразитният капацитет има висока стойност, увеличавайки импеданса на цикъла. Има и връзка между индуктантията на цикъла и разстоянието, което зарядът изминава, което допълнително увеличава импеданса на пътеката. Когато цикълът е голям, зарядът, напускащ от източника, трябва да обиколи дълго разстояние, за да достигне земята. Това увеличава индуктантията на текущия цикъл, което от своя страна увеличава импеданса.
Когато високочестотните аналогови сигнали текат през големи текущи бримки с висок импеданс, те излъчват радиация и причиняват смущения. По същия начин, ниско ниво аналогови сигнали са по-податливи на електромагнитни смущения при течаща през висока импеданс ток бримки. Освен това линиите на сигнала и връщането образуват антена за цикъл, която изостря проблема с EMI. Затова искаме да направим текущия цикъл кратък, локализиран и компактен.
Правило 2. Необходимост от единична еталонна наземна равнина
Сплит наземна равнина е начин за изолиране на цифрово и аналогово заземяване. При този метод наземните равнини са отделени един от друг и не е възможно да се тел при разделянето. В такива ПХБ, където наземните равнини са отделени една от друга, двете наземни равнини са свързани само в близост до електрозахранването, образувайки голяма токова линия, което не е благоприятно за pcB дизайните с не чувствителни електромагнитни смущения. Освен това аналоговите и цифровите наземни равнини са с различен потенциал, а дългите проводници, положени върху тези равнини, образуват веритабилна диполна антена, която излъчва електромагнитно излъчване.
Имайки предвид всички тези фактори, разделянето на печатните платки със смесен сигнал е идеалният подход. Разделянето поддържа базовата земна равнина обща. Аналоговите сигнали се насочват в аналоговата секция и цифровите сигнали се насочват в цифровата секция, така че сигналите да са на свое място.
За EMI симулация на цели системи за големи и сложни много големи мащабни, автомобилни, мобилни и космически системи, може да се използва софтуер Clarity™ 3D Transient Solver.
Clarity 3D Transient Solver увеличава скоростта на симулация на електромагнитните смущения (EMI) дизайни с до 10 пъти над традиционните 3D полеви солвери, и има почти неограничени възможности за симулация. Въз основа на масивно паралелната технология за решаване на матрицата на Cadence, Clarity 3D Transient Solver дава възможност на отнемащите време и скъпи анехоични лаборатории да извършват прототип на ЕМС тестване, симулирайки големи дизайни, считани преди това за непрактични или нерешими, съкращаване на проектните цикли и ускоряване на времето.
Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD., основана през 2010 г., е професионален производител, специализиран вSMT изписване и място машина, рефлоуд пещ,машина за печатане на стенчил, SMT производствена линия и други Продукти на SMT.
Притежаваше собствен обработващ център, квалифициран асембльор, тестер и Инженери на QC, за да гарантира силните способности за neoDen машини производство, качество и доставка.
3 различни r&D екипа с общо 25+ професионални r&D инженери, за гарантиране на по-доброто и по-напреднало развитие и нови иновации.
Квалифицирани и професионални инженери по поддръжка на английски език&услуги, за да се гарантира бързата реакция в рамките на 8 часа, решение осигурява в рамките на 24 часа.
Уникалният сред всички китайски производители, които се регистрираха и одобриха CE от TUV NORD.