Основними правилами для ЕМС змішаних сигнальних ПХБ є.
- Зробіть поточний контур ближче до джерела і максимально компактним, щоб площа петлі була якомога меншою.
- Надати лише одну опорну площину наземного базування для системи; в іншому випадку це еквівалентно навмисному створенню дипольної антени.
Уявіть собі схему перетворювача високої частоти друкованої плати, де вхідна напруга і струм є аналоговими сигналами. Перемикачі в конвертері починають перемикатися з нанесенням цифрового годинникового сигналу. Схема живлення в конвертері аналогова, а схема управління цифрова.
Друкована плата перетворювача є змішаною сигнальною друкованою платою, оскільки вона обробляє як аналогові, так і цифрові сигнали. У змішаній сигнальній друкованій платі аналогові та цифрові сигнали повинні бути фізично розділені в процесі, відомому як "розбиття на розділи".
Проектування друкованої плати зі змішаним сигналом є проблемою, оскільки аналогові та цифрові компоненти мають різні струми, напруги та рейтинги потужності. Однак дотримання деяких основних правил проектування допоможе спростити розбиття на розділи і компоновку змішаних сигнальних друкованих плат.
Дизайнери повинні ретельно розділяти друковані плати зі змішаним сигналом та макети дизайну
Досягнення електромагнітної сумісності (EMC) є проблемою, що викликає велике занепокоєння у дизайнерів друкованих плат зі змішаним сигналом. Коли аналогові та цифрові сигнали співіснують на друкованій платі без ізоляції, вони, ймовірно, будуть змішуватися разом, викликаючи перехресні та електромагнітні перешкоди. Наприклад, цифрові логічні наземні струми можуть забруднювати низькорівневі аналогові сигнали на друкованій платі змішаного сигналу. Це може призвести до помилок циклу зворотного зв'язку, збоїв системи керування та гармоніки у формі вихідної хвилі. У цих випадках порушується електромагнітна сумісність друкованої плати змішаного сигналу, що призводить до поганої продуктивності продукту. Правильне розбиття на розділи і правильне компонування допомагають тримати цифрові та аналогові сигнали ізольованими і запобігати їх втручанню один в одного, тим самим значно зменшуючи перехресний зв'язок.
При розбитті на розділи та макеті друкованих плат змішаного сигналу необхідно дотримуватися двох правил.
1. Тримайте поточний контур ближче до джерела і максимально компактно, щоб площа петлі була якомога меншою.
2. Надати лише одну опорну площину для системи; в іншому випадку це еквівалентно навмисному створенню дипольної антени.
Ці два правила вважаються основними принципами змішаної сигнальної друкованої плати та дизайну макета. Давайте дізнаємося більше про ці два золотих правила.
Правило 1. Зберегти поточний шлях локалізованим і компактним
Кожен сигнал, що тече по друкованій платі, повертається до джерела через площину землі. Лінії сигналу і зворотні лінії утворюють поточний цикл на друкованій платі. За першим правилом, згаданим вище, зворотні лінії повинні бути прокладені так, щоб вони примикали до джерела сигналу, створюючи мінімальну площу петлі.
Q: Чому ця установка рекомендується і чому це зменшує електромагнітні перешкоди?
Всі зворотні течії вважають за краще текти по низьких імпедансних маршрутах. Коли зворотна лінія розташована безпосередньо під лінією сигналу, поточний цикл має найнижчий імпеданс. Коли сигнальна лінія і її зворотна лінія утворюють велику петлю, утворюється високий імпедансний шлях. Це викликано паразитичною ємністю і індуктивною в поточному циклі.
Коли лінії сигналу і повернення знаходяться далеко один від одного, паразитична ємність має високе значення, збільшуючи імпеданс петлі. Існує також зв'язок між індуктивною петлею і відстанню, яку проходить заряд, що ще більше збільшує імпеданс шляху. Коли петля велика, заряд, що йде від джерела, повинен пройти велику відстань, щоб досягти землі. Це підвищує індуктивність поточної петлі, що в свою чергу збільшує імпеданс.
Коли високочастотні аналогові сигнали проходять через великі струмові петлі з високим імпедансом, вони випромінюють випромінювання і викликають перешкоди. Аналогічно, низькорівневі аналогові сигнали більш сприйнятливі до електромагнітних перешкод при протіканні через петлі струму високого імпедансу. Крім того, сигнальні і зворотні лінії утворюють петльову антену, яка загострює проблему ЕМІ. Тому ми хочемо зробити поточний цикл коротким, локалізованим і компактним.
Правило 2. Потреба в одній опорній площині наземного ґрунту
Спліт-площина землі - це спосіб ізолювати цифрове та аналогове заземлення. При такому способі наземні площини відокремлюються один від одного, і дротити при розколі не представляється можливим. У таких друкованих платах, де наземні площини відокремлені один від одного, дві наземні площини з'єднуються тільки біля джерела живлення, утворюючи велику петлю струму, яка не є сприятливою для конструкцій друкованої плати з нечутливими електромагнітними перешкодами. Крім того, аналогові і цифрові наземні площини мають різні потенціали, а довгі дроти, прокладені на цих площинах, утворюють справжню дипольну антену, яка випромінює електромагнітне випромінювання.
Маючи на увазі всі ці фактори, розділ змішаної сигнальної друкованої плати є ідеальним підходом. Перегородка зберігає загальну площину еталонної землі. Аналогові сигнали спрямовуються в аналоговому розділі, а цифрові сигнали спрямовуються в цифровому розділі, так що сигнали знаходяться на своєму місці.
Для моделювання EMI цілих систем для великих і складних дуже великих масштабів, автомобільних, мобільних і аерокосмічних систем може бути використане програмне забезпечення Clarity™ 3D Перехідний розв'язник.
Clarity 3D Перехідний розв'язувач збільшує швидкість моделювання конструкцій електромагнітних перешкод (EMI) до 10 разів у порівнянні з традиційними 3D-розв'язувачами полів і має майже необмежені можливості моделювання. Грунтуючись на масивно паралельній технології розчинника матриць Cadence, Clarity 3D Перехідний розв'язник дозволяє трудомістким і дорогим анехочним лабораторіям виконувати тестування прототипу EMC, імітуючи великі конструкції, які раніше вважалися непрактичними або нерозв'язними, скорочуючи цикли проектування і прискорюючи час.
Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD., заснована в 2010 році, є професійним виробником, що спеціалізується наSMT вибрати і розмістити машину, перекомпонуйте духовку,друкарська машина для друку трафаретів, Виробнича лінія SMT та інші продукти SMT.
Володів власним обробним центром, кваліфікованим монтажником, тестером і інженерами QC, щоб забезпечити сильні здібності для виробництва, якості та доставки машин NeoDen.
3 різні R&D команди з 25+ професійними інженерами r&D, щоб забезпечити кращі та більш передові розробки та нові інновації.
Кваліфіковані та професійні інженери з англійської підтримки та обслуговування, щоб забезпечити оперативне реагування протягом 8 годин, рішення надається протягом 24 годин.
Унікальний серед усіх китайських виробників, які зареєстрували та схвалили CE компанією TUV NORD.