Дизайн PCB - проектирование цепей PCB и выбор устройства EMC

1. проектирование цепей PCB and EMC device selection

At the beginning of new design and development projects, правильно выбирать главный, пассивный элемент, совершенствовать проектирование цепей PCB technology will help to obtain EMC certification at the lowest cost, снизить дополнительную стоимость продукции с помощью экранирования и фильтрации. объём и вес. These technologies can also improve the integrity of digital signals and the signal-to-noise ratio of analog signals, и можно хотя бы раз уменьшить использование аппаратных и программных средств. This will also help new products meet their functional technical requirements and enter the PCB market as soon as possible. Эти технологии EMC следует рассматривать как часть конкурентных преимуществ компании и оказывать ей помощь в получении максимальных коммерческих выгод.

1.1 Цифровое оборудование и схемы EMC

1.1.1 выбор оборудования

Most digital IC manufacturers can produce at least a certain series of devices with lower radiation, Они также могут создать несколько анти - ESD I/O chips. Some manufacturers supply VLSI with good EMC performance (some EMC microprocessors are better than ordinary products. Radiation is lower than 40dB); most digital circuits use square wave signals for synchronization, Это создаст элементы высших гармоник, as shown in Figure 1. Чем выше частота часов, крутизна кромки, and the higher the frequency and harmonic emission capability. поэтому, under the premise of meeting product technical indicators, Попробуйте выбрать медленные часы. Never use AC when HC can be used. когда CMOS4000 может. Choose integrated circuits with high integration and EMC characteristics, such as:

* The power and ground pins are close

* множественные источники питания и заземляющие штыри

* Low output voltage fluctuation

* управляемая скорость переключения

* I/O circuit matching the transmission line

* разностная передача сигналов

* Low ground reflection

* иммунитет от ESD и других помех

* Small input capacitance

* производительность драйвера не выше, чем требуется для реального применения

* источник питания, низкий переходный ток (иногда называемый сквозным током)

максимальные и минимальные значения этих параметров должны определяться производителем. Devices with the same model and index produced by different PCB manufacturers may have significantly different EMC characteristics. Это очень важно для обеспечения устойчивой электромагнитной совместимости производимой продукции..

1.1.2 опора IC не применяется

IC sockets are very unfavorable to EMC. рекомендуется установить чип на поверхности сварки непосредственно на PCB. IC chips with shorter leads and smaller volumes are better. BGA и похожие чипы в упаковке IC - это наилучший выбор. The emission and sensitivity characteristics of the programmable read-only memory (PROM) mounted on the socket (and worse, the socket itself has a battery) often deteriorate an otherwise good design. поэтому, a surface-mount programmable memory directly soldered to the circuit board should be used.

Основная панель с розеткой ZIF и пружинный радиатор, установленный на процессоре (можно легко обновить), требуют дополнительной фильтрации и экранирования. Тем не менее, было бы полезно установить ZIF - розетки на кратчайшей поверхности внутренней проводки.

1.1.3 технология схем

* Use level detection for inputs and keys (not edge detection)

* цифровые сигналы, использующие как можно более медленные и гладкие фронтовые скорости (не превышающие предел искажения)

* On the PCB template, it allows the signal edge speed or bandwidth to be controlled (for example, using soft ferrite beads or series resistors at the drive end)

* уменьшение емкости нагрузки, так что открытый коллекторный привод вблизи выходного конца легко растягивается, сопротивление максимальное

* радиатор процессора изолирован от кристаллов через теплопроводные материалы, процессор заземляется в нескольких радиочастотных точках.

* высокое качество электропитания высокочастотная боковая линия (развязка) важна для каждого привода.

* High-quality power monitoring circuits need to be resistant to power interruptions, drops, волна и переходные помехи

* нужен высококачественный сторожевой пес *

* Never use programmable devices on watchdog or power monitoring circuits

* Системы контроля за питанием и сторожевые собаки также нуждаются в соответствующих схемах и программном обеспечении, чтобы адаптировать их к самым неожиданным обстоятельствам, в зависимости от критического состояния продукции

* Когда граница логического сигнала поднимается / опускается меньше, чем время передачи сигнала на траектории PCB, следует использовать технологию линии передачи:

А. опыт: время, в течение которого один выстрел в оба конца на мм баллистической длины составляет 36 кож / сек

В. Применение технологии линии передачи на гораздо более короткие траектории, чем это предлагается в пункте а, для получения оптимальных характеристик EMC

Некоторые цифровые интегральные схемы производят излучение высокой интенсивности, and their matching small metal boxes are often soldered to the PCB заземление провод для достижения эффекта экранирования. The cost of shielding on the PCB is low, Но это не относится к оборудованию, требующему теплоотвода и хорошей вентиляции.

тактовая схема обычно является самым важным источником эмиссии, and its PCB trace is the most critical point. компоновка компонентов должна обеспечивать краткую траекторию такта, while ensuring that the clock line is on one side of the PCB but does not pass through the vias. Когда часы должны пройти большой путь, чтобы достичь многих нагрузок, a clock buffer can be installed next to the load, so that the current in the long track (wire) is much smaller. Here, относительное искажение не важно. The clock edge in the long trajectory should be as smooth as possible, даже синусоидальная волна, затем создаёт буфер времени рядом с нагрузкой.

часы расширения частоты

так называемые "часы с увеличенной частотой" - это новая технология, которая может снизить значение измерения излучения, Но она не снижает мощность мгновенной эмиссии. Therefore, по - прежнему существует вероятность того, что это создаст аналогичные помехи для некоторых средств быстрого реагирования. Эта технология модулирует частоту часов на 1 - 2%, thereby spreading the harmonic components, Таким образом, пиковые значения в ходе испытаний выбросов в рамках сипср 16 или ФЗК являются низкими. измеренное Уменьшение эмиссии зависит от ширины полосы пропускания и интегральной временной константы приемника, Так что это немного спекуляция, but this technology has been accepted by the FCC and is widely used in the United States and Europe.

1.2 моделирование и проектирование цепей PCB

1.2.выбор аналогового оборудования

выбор аналогового устройства с точки зрения EMC не так прост, как выбор цифрового устройства. Хотя желательно также, чтобы эмиссии, коэффициенты конверсии, колебания напряжения и выходные двигатели были как можно более малыми, для большинства активных имитаторов важно, чтобы они были устойчивы к шуму. из - за различных факторов трудно определить четкие функции заказа EMC.

Операционные усилители, использующие одни и те же типы и показатели, полученные от различных производителей, могут иметь значительные различия в характеристиках EMC, и поэтому важно обеспечить последовательность параметров свойства последующих продуктов. Производители чувствительных аналоговых устройств предоставляют технологии обработки сигналов и помех или схемы PCB для проектирования схем EMC или PCB, что свидетельствует о том, что они заинтересованы в потребностях пользователей, что позволяет пользователям оценивать преимущества и недостатки при покупке.

1.2.2 "Предотвращение детонации

The immunity problem of most analog equipment is caused by radio frequency demodulation. каждый штырь операционного усилителя очень чувствителен к радиочастотным помехам, which has nothing to do with the feedback circuit used. Все полупроводники настроены на Радиочастоту, but the problem in the analog circuit is more serious. даже усилитель с малой скоростью может демодулировать частоту телефона и выше сигнала.