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Fondamentalement, la compatibilité électromagnétique est testée et vérifiée dans la salle d'essai sur la base des modèles existants. Ces tests sont non seulement coûteux, mais aussi longs. Il existe de nombreuses façons de réduire les coûts de test en utilisant une simulation logicielle précoce dans le processus de conception. Cependant, la CEM est un sujet complexe et il est actuellement difficile de réaliser des simulations 3D complètes de cartes de circuits complexes. En raison de ces difficultés, les spécialistes ne peuvent se concentrer que sur la simulation de zones critiques de la carte, telles que les systèmes d'alimentation et de mise à la terre ou les réseaux critiques individuels, afin de déterminer la cause du rayonnement (émission) et du rayonnement (sensibilité) du champ électromagnétique. Les connaissances acquises lors de ces analyses seront appliquées aux principes de conception des concepteurs de circuits PCB.
Dans le package de simulation nouvellement développé, les utilisateurs peuvent voir la conception de câblage complète à partir des outils de mise en page de PCB les plus populaires. La fonction de révision du câblage vérifie les différents principes de conception de toutes les couches de carte, réseaux ou traces. Le logiciel peut importer les données de câblage des fournisseurs d'outils de câblage suivants: altium, cadence, mentor, Orcad et zuken. Le logiciel a été développé conjointement par des sociétés spécialisées dans les logiciels de simulation et des experts de grands noms de l'industrie informatique.
Le premier fournit une interface avec divers outils de câblage PCB, tandis que le second se concentre sur des systèmes experts qui établissent et valident les règles EMC / si depuis des décennies. Au fil des ans, les experts de la société ont étudié de nombreux problèmes de conception CEM en utilisant des techniques de mesure flexibles et ont finalement établi diverses règles de conception efficaces. Les conceptions critiques sont vérifiées conformément à ces règles et les résultats sont vérifiés par des tests. Enfin, les différentes fonctions sont combinées pour former un outil logiciel qui peut identifier les principales sources de perturbations électromagnétiques courantes.
Ce logiciel universel ne nécessite pas de spécialiste EMC. Il permet aux concepteurs de cartes PCB de vérifier que la conception est conforme aux règles EMC. Deuxièmement, le logiciel fournit aux concepteurs de câblage une description détaillée du problème em et des solutions possibles. Le navigateur intégré peut afficher l'emplacement exact de la violation EMC dans la conception. En fait, l'objectif principal du développement de ce package est de permettre aux utilisateurs qui n'ont aucune connaissance pertinente de la CEM de localiser avec précision les problèmes CEM plus tôt et plus facilement dans la conception, minimisant ainsi les coûts de mesure et de refonte.
Inspection basée sur des règles
L'émission ou le couplage est provoqué par la violation de certaines règles géométriques. Par example, compte tenu du chemin de retour du courant, chaque signal a un chemin de signal prédéterminé, mais il existe souvent des boucles dans les couches d'alimentation et de terre. Le courant de boucle sélectionne toujours le chemin où la résistance est minimale; En même temps, dans les conditions de haute fréquence, le chemin avec la plus faible impédance est choisi. Ce nouveau logiciel permet de déterminer quel chemin de retour n'est pas continu. Par example, ce trajet peut être interrompu en raison de plans séparés. Si la boucle ne peut pas suivre géométriquement le chemin du signal, un chemin différent sera utilisé pour le courant de boucle. En fonction de la taille de la zone autour du courant d'anneau, l'antenne peut rayonner ou recevoir des signaux perturbateurs, ce qui peut entraîner une défaillance de la conformité CEM ou une éventuelle défaillance de conception. Cet outil logiciel identifie si ce cuivre discontinu dans la couche d'alimentation est connecté par un ou plusieurs condensateurs pour les hautes fréquences. Ces condensateurs formeront un chemin de faible impédance au courant de boucle, évitant ainsi les boucles indésirables.
Les condensateurs sont trop éloignés du signal pour se connecter à des problèmes CEM causés par un dysfonctionnement
Une autre règle consiste à rechercher des réseaux de couches de signaux et de plans de référence qui modifient le courant de boucle. Si la trajectoire du signal ne varie que du haut vers le bas du plan de référence, le rayonnement produit est très faible. Dans ce cas, le courant de boucle peut continuer à circuler dans le même plan. Si la couche de signal et le plan de référence changent simultanément, le chemin de retour doit être garanti. L'utilisation d'un condensateur à proximité d'un via doit éviter de générer des courants de chemin et de boucle indésirables. Cette règle de conception logicielle doit identifier et permettre aux couches de la zone poreuse sous le BGA de changer, car le retour ne traverse pas le condensateur, mais le BGA. Si ce principe est violé, le logiciel mettra en évidence les pores sur lesquels les changements de couche ont eu lieu. À des fréquences de signal plus élevées, il est nécessaire de réduire la longueur du câble externe, de vérifier la longueur maximale autorisée du câble et de signaler les violations.
Une autre règle est de vérifier la distance maximale entre les broches de connexion du condensateur de blocage DC et la tension d'alimentation. Le rayon effectif du condensateur de blocage étant faible, la distance admissible de connexion à la broche de découplage ne peut être dépassée. Sinon, le condensateur ne fait rien, négligeable. Les violations de cette règle seront listées avec la distance à chaque condensateur. Une dernière règle importante est que la trajectoire ne doit pas être trop proche du bord de la couche de plan de référence. Dans ce cas, l'impédance de la ligne va changer et peut provoquer la réflexion du signal à la discontinuité de l'impédance.
Avec ce package, vous pouvez vérifier des règles spécifiques, guider l'utilisateur à travers une liste d'erreurs, puis afficher les zones critiques du câblage. Changer l'emplacement des composants à un stade précoce de la phase de conception peut créer un chemin de câblage qui empêche les problèmes de compatibilité électromagnétique, éliminant le besoin de blindage ou de filtres supplémentaires, ce qui permet d'économiser de l'espace précieux sur la carte et des coûts de composants.
Conclusion
À mesure que la conception des cartes devient de plus en plus complexe et que les spécifications de compatibilité électromagnétique deviennent de plus en plus strictes, il est nécessaire de rechercher des solutions à un stade précoce de la phase de conception. Un package de simulation logicielle, en particulier lorsqu'il est utilisé avec des interfaces efficaces pour des outils de câblage largement utilisés, est important dans le processus de développement de produits.
