Οι βασικοί κανόνες για την ΗΜΣ των PCB μικτού σήματος είναι.
- Κάντε την τρέχουσα διαδρομή πιο κοντά στην πηγή και όσο το δυνατόν πιο συμπαγή, ώστε η περιοχή βρόχου να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.
- Παρέχετε μόνο ένα επίπεδο γείωσης αναφοράς για ένα σύστημα. διαφορετικά, ισοδυναμεί με σκόπιμη δημιουργία διπολικής κεραίας.
Φανταστείτε ένα PCB κυκλώματος μετατροπέα υψηλής συχνότητας όπου η τάση και το ρεύμα εισόδου είναι αναλογικά σήματα. Οι διακόπτες στον μετατροπέα αρχίζουν να αλλάζουν με την εφαρμογή σήματος ψηφιακού ρολογιού. Το κύκλωμα τροφοδοσίας στον μετατροπέα είναι αναλογικό και το κύκλωμα ελέγχου ψηφιακό.
Το PCB του μετατροπέα είναι ένα PCB μικτού σήματος επειδή χειρίζεται τόσο αναλογικά όσο και ψηφιακά σήματα. Σε ένα PCB μικτού σήματος, το αναλογικό και το ψηφιακό σήμα πρέπει να διαχωριστούν φυσικά σε μια διαδικασία γνωστή ως "διαμερισμός".
Ο σχεδιασμός ενός PCB μικτού σήματος είναι μια πρόκληση επειδή τα αναλογικά και ψηφιακά εξαρτήματα έχουν διαφορετικά ρεύματα, τάσεις και ονομασίες ισχύος. Ωστόσο, η τήρηση ορισμένων βασικών κανόνων σχεδίασης θα βοηθήσει στην απλοποίηση του διαχωρισμού και της διάταξης των PCB μικτού σήματος.
Οι σχεδιαστές πρέπει να χωρίσουν τα PCB μικτού σήματος και να σχεδιάσουν προσεκτικά τις διατάξεις
Η επίτευξη ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) είναι ένα θέμα που απασχολεί πολύ τους σχεδιαστές PCB μικτού σήματος. Όταν τα αναλογικά και τα ψηφιακά σήματα συνυπάρχουν σε ένα PCB χωρίς απομόνωση, είναι πιθανό να αναμειχθούν μεταξύ τους, προκαλώντας παρεμβολές και ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Για παράδειγμα, τα ψηφιακά λογικά ρεύματα γείωσης μπορούν να μολύνουν αναλογικά σήματα χαμηλής στάθμης σε ένα PCB μικτού σήματος. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα βρόχου ανάδρασης, αστοχίες του συστήματος ελέγχου και αρμονικές στην κυματομορφή εξόδου. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα του PCB μικτού σήματος διακυβεύεται, με αποτέλεσμα την κακή απόδοση του προϊόντος. Η σωστή κατάτμηση και η σωστή διάταξη βοηθούν να διατηρούνται τα ψηφιακά και αναλογικά σήματα απομονωμένα και να αποτρέπεται η παρεμβολή μεταξύ τους, μειώνοντας έτσι σημαντικά τη διαφωνία.
Κατά τη διαμέριση και τη διάταξη PCB μικτού σήματος, πρέπει να τηρούνται δύο κανόνες.
1. Διατηρήστε την τρέχουσα διαδρομή πιο κοντά στην πηγή και όσο το δυνατόν πιο συμπαγή, ώστε η περιοχή βρόχου να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.
2. Παρέχετε μόνο ένα επίπεδο γείωσης αναφοράς για ένα σύστημα. διαφορετικά, ισοδυναμεί με σκόπιμη δημιουργία διπολικής κεραίας.
Αυτοί οι δύο κανόνες θεωρούνται ότι είναι οι βασικές αρχές του διαχωρισμού και της σχεδίασης διάταξης PCB μικτού σήματος. Εδώ, ας μάθουμε περισσότερα για αυτούς τους δύο χρυσούς κανόνες.
Κανόνας 1. Διατηρήστε την τρέχουσα διαδρομή εντοπισμένη και συμπαγή
Κάθε σήμα που ρέει στο PCB επιστρέφει στην πηγή μέσω του επιπέδου γείωσης. Οι γραμμές σήματος και οι γραμμές επιστροφής σχηματίζουν έναν βρόχο ρεύματος στο PCB. Σύμφωνα με τον πρώτο κανόνα που αναφέρθηκε παραπάνω, οι γραμμές επιστροφής πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε να είναι δίπλα στην πηγή σήματος, δημιουργώντας μια ελάχιστη περιοχή βρόχου.
Ε: Γιατί συνιστάται αυτή η ρύθμιση και γιατί μειώνει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές;
Όλα τα ρεύματα επιστροφής προτιμούν να ρέουν μέσα από διαδρομές χαμηλής αντίστασης. Όταν η γραμμή επιστροφής βρίσκεται ακριβώς κάτω από τη γραμμή σήματος, ο βρόχος ρεύματος έχει τη χαμηλότερη αντίσταση. Όταν η γραμμή σήματος και η γραμμή επιστροφής σχηματίζουν έναν μεγάλο βρόχο, σχηματίζεται μια διαδρομή υψηλής σύνθετης αντίστασης. Αυτό προκαλείται από την παρασιτική χωρητικότητα και επαγωγή στον βρόχο ρεύματος.
Όταν οι γραμμές σήματος και επιστροφής απέχουν πολύ, η παρασιτική χωρητικότητα έχει υψηλή τιμή, αυξάνοντας την σύνθετη αντίσταση του βρόχου. Υπάρχει επίσης μια σχέση μεταξύ της επαγωγής του βρόχου και της απόστασης που διανύει το φορτίο, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω την σύνθετη αντίσταση της διαδρομής. Όταν ο βρόχος είναι μεγάλος, το φορτίο που φεύγει από την πηγή πρέπει να διανύσει μεγάλη απόσταση για να φτάσει στο έδαφος. Αυτό αυξάνει την επαγωγή του βρόχου ρεύματος, ο οποίος με τη σειρά του αυξάνει την σύνθετη αντίσταση.
Όταν τα αναλογικά σήματα υψηλής συχνότητας ρέουν μέσω μεγάλων βρόχων ρεύματος με υψηλή σύνθετη αντίσταση, εκπέμπουν ακτινοβολία και προκαλούν παρεμβολές. Ομοίως, τα αναλογικά σήματα χαμηλού επιπέδου είναι πιο ευαίσθητα σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές όταν ρέουν μέσω βρόχων ρεύματος υψηλής αντίστασης. Επιπλέον, οι γραμμές σήματος και επιστροφής σχηματίζουν μια κεραία βρόχου που επιδεινώνει το πρόβλημα EMI. Επομένως, θέλουμε να κάνουμε τον τρέχοντα βρόχο σύντομο, τοπικό και συμπαγή.
Κανόνας 2. Ανάγκη για ένα μόνο επίπεδο γείωσης αναφοράς
Το επίπεδο διαχωρισμού γείωσης είναι ένας τρόπος απομόνωσης ψηφιακής και αναλογικής γείωσης. Σε αυτή τη μέθοδο, τα επίπεδα γείωσης διαχωρίζονται μεταξύ τους και δεν είναι δυνατή η καλωδίωση στη διάσπαση. Σε τέτοια PCB όπου τα επίπεδα γείωσης είναι διαχωρισμένα μεταξύ τους, τα δύο επίπεδα γείωσης συνδέονται μόνο κοντά στο τροφοδοτικό, σχηματίζοντας έναν μεγάλο βρόχο ρεύματος, ο οποίος δεν είναι ευνοϊκός για σχέδια PCB με μη ευαίσθητες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Επιπλέον, το αναλογικό και το ψηφιακό επίπεδο γείωσης βρίσκονται σε διαφορετικά δυναμικά και τα μακριά καλώδια που τοποθετούνται σε αυτά τα επίπεδα σχηματίζουν μια πραγματική διπολική κεραία που εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Έχοντας υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, η κατάτμηση του PCB μικτού σήματος είναι η ιδανική προσέγγιση. Ο διαχωρισμός διατηρεί το επίπεδο γείωσης αναφοράς κοινό. Τα αναλογικά σήματα δρομολογούνται στο αναλογικό τμήμα και τα ψηφιακά σήματα δρομολογούνται στο ψηφιακό τμήμα, έτσι ώστε τα σήματα να βρίσκονται στη θέση τους.
Για την προσομοίωση EMI ολόκληρων συστημάτων για μεγάλη και πολύπλοκη πολύ μεγάλης κλίμακας συστήματα, αυτοκίνητα, κινητά και αεροδιαστημικά συστήματα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το λογισμικό Clarity™ 3D Transient Solver.
Το Clarity 3D Transient Solver αυξάνει την ταχύτητα προσομοίωσης των σχεδίων ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI) έως και 10 φορές σε σχέση με τους παραδοσιακούς 3D επιλύτες πεδίου και έχει σχεδόν απεριόριστες δυνατότητες προσομοίωσης. Βασισμένο στη μαζικά παράλληλη τεχνολογία επίλυσης μητρών του Cadence, το Clarity 3D Transient Solver επιτρέπει σε χρονοβόρα και δαπανηρά ανηχοϊκά εργαστήρια να εκτελούν πρωτότυπες δοκιμές EMC, προσομοιώνοντας μεγάλα σχέδια που προηγουμένως θεωρούνταν μη πρακτικά ή άλυτα, συντομεύοντας τους κύκλους σχεδίασης και επιταχύνοντας τον χρόνο.
Η Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD., που ιδρύθηκε το 2010, είναι επαγγελματίας κατασκευαστής που ειδικεύεται σεΜηχάνημα επιλογής και τοποθέτησης SMT, φούρνος ανανέωσης,μηχανή εκτύπωσης στένσιλ, γραμμή παραγωγής SMT και άλλα προϊόντα SMT.
Κατείχε το δικό του κέντρο μηχανικής κατεργασίας, ειδικευμένους μηχανικούς συναρμολόγησης, ελεγκτών και QC, για να εξασφαλίσει τις ισχυρές ικανότητες για την κατασκευή, την ποιότητα και την παράδοση μηχανών NeoDen.
3 διαφορετικές ομάδες Ε&Α με συνολικά 25 συν επαγγελματίες μηχανικούς Ε&Α, για να εξασφαλίσουν τις καλύτερες και πιο προηγμένες εξελίξεις και νέες καινοτομίες.
Εξειδικευμένοι και επαγγελματίες αγγλικοί μηχανικοί υποστήριξης και σέρβις, για να εξασφαλίσουν την άμεση απόκριση εντός 8 ωρών, η λύση παρέχει εντός 24 ωρών.
Ο μοναδικός μεταξύ όλων των Κινέζων κατασκευαστών που κατοχύρωσαν και ενέκριναν το CE από την TUV NORD.