Elektronik tasarım - PCB devre tasarımı ve EMC aygıt seçimi

1. PCB devre tasarımı ve EMC aygıt seçimi

Yeni tasarım ve geliştirme projelerin başlangıcında, aktif ve pasif komponentlerin doğru seçim ve mükemmel PCB devre tasarım teknolojisi en düşük maliyetinde EMC sertifikasyonu elde etmeye yardım eder, korumak ve filtrelemek yüzünden ürünlerin ekleme maliyetini azaltır. Ses ve kilo. Bu teknolojiler aynı zamanda dijital sinyallerin ve analog sinyallerin sinyal-sesle bağlantısını geliştirebilir ve donanım ve yazılım yeniden kullanımını en azından bir kere azaltabilir. Bu da yeni ürünlere çalışan teknik ihtiyaçlarını yerine getirecek ve mümkün olduğunca kısa sürede PCB pazarına girecek. Bu EMC teknolojileri şirketin yarışmacı avantajının bir parças ı olarak kabul edilmeli ve şirketlerin maksimum ticari faydalarını elde etmesine yardım etmesi gerekiyor.

1.1 Dijital aygıt ve EMC devre tasarımı

1.1.1 Aygıt Seçimi

Dijital IC üreticilerinin çoğu en azından düşük radyasyon ile bazı bir dizi aygıt üretebilir ve birkaç ESD dirençli I/O çipi de üretebilirler. Bazı üreticiler Güzel EMC performansı ile VLSI'yi temin eder (bazı EMC mikroprocessörleri sıradan ürünlerden daha iyidir. Radyasyon 40dB'den daha düşük); En çoğu dijital devreler sinkronizasyon için kare dalga sinyalleri kullanır. Bu, 1. Şekil olarak gösterilen yüksek sıralar harmonik komponentler üretir. Saat hızı daha yüksek, kenarı daha hızlı ve frekans ve harmonik emisyon kapasitesi daha yüksek. Bu yüzden, ürün teknik göstericilerinin önünde düşük hızlı bir saat seçmeye çalışın. HC kullanıldığında AC kullanma. CMOS4000 yapabileceğinde HC kullanma. Yüksek integrasyon ve EMC özellikleriyle birleştirilmiş devreleri seçin:

* Güç ve toprak pinleri yakın

* Çok güç ve toprak pins

* Düşük çıkış voltaj fluktuasyonu

* Kontrol edilebilir değiştirme hızı

* I/O devre, iletişim çizgisine uyuyor

* Farklı sinyal transmisi

* Low ground reflection

* ESD'ye imkansızlık ve diğer müdahale fenomenleri

* Küçük girdi kapasitesi

* Çıkış sahnesinin sürücü kapasitesi gerçek uygulama şartlarını aşmıyor

* Daha düşük geçici enerji tasarımı (bazen penetration current denir)

Bu parametrelerin maksimum ve minimal değerlerini üretici tarafından biriyle belirtmeli. Farklı PCB üreticileri tarafından üretilen aynı model ve indeks olan aygıtlar çok farklı EMC özellikleri olabilir. Yapılan ürünlerin stabil elektromagnetik uyumluluğu uyumlu olmasını sağlamak için çok önemli.

1.1.2 IC tutucusu uygun değil

IC çorapları EMC'e çok faydasız. PCB'deki yüzey dağıtma çiplerini doğrudan çözmek öneriliyor. Daha kısa ipleri ve daha küçük volumlar olan IC çipleri daha iyi. BGA ve benzer çip paketi IC'ler şu anda en iyi seçimdir. Soket üzerinde yüklenebilir sadece okuyabilir hafızanın (PROM) emisyonu ve duyarlık özellikleri (ve daha kötüsü, soketinin kendisi bir bateri var) sık sık başka iyi tasarımın kötüsünü düşürür. Bu yüzden devre masasına doğrudan çözülen bir yüzey dağıtılabilir hafıza kullanılmalı.

ZIF soketi ve işlemci üzerinde kaynaklı ısı dolusu olan bir anne tahtası (kolayca geliştirilebilir) ekstra filtreleme ve koruması gerekiyor. Yine de, en kısa iç liderle yüzey dağını seçmek yararlı.

1.1.3 Dört Teknolojisi

* Giriş ve tuşlar için seviye değerlendirme kullanın (kenar değerlendirme değil)

* En yavaş ve en düzgün ön sınır hızı ile dijital sinyal kullanın (bozulma sınırını a şmıyor)

* PCB template üzerinde sinyal kenar hızı ya da bandwidth kontrol edilmesini sağlar (mesela, sürücük sonunda yumuşak ferrite perdeleri ya da seri dirençleri kullanarak)

* Yükleme kapasitesini azaltın, böylece çıkış sonuna yakın açık koleksiyoncu sürücüsü kaldırmak kolay, ve direksiyon değeri mümkün olduğunca büyük.

* İşlemci sıcaklığı sıcaklık yönetici bir materyal tarafından çipinden ayrılır ve işlemci radyo frekansiyonun çoklu noktalarında yerleştirilir.

* Elektrik tasarımının yüksek kaliteli RF bypass (dekopyalama) her elektrik tasarımında önemlidir.

* Yüksek kaliteli güç izleme devreleri güç bölümlerine karşı dirençli olması gerekiyor, düşmelere, yükselmesine ve geçici bir araştırma

* Yüksek kaliteli gözetleyici lazım

* Gözlemci veya güç izleme devrelerinde programlanabilen cihazlar kullanma

* Güç izleme devreleri ve gözlemcileri de uygun devreler ve yazılım teknolojisine ihtiyaç duyuyor, ürünün kritik durumuna bağlı olan en beklenmedik durumlara uyum sağlayacak en çok durumlara uyum sağlayacak.

* Mantık sinyal kenarının yükselmesi/düşüşüm zamanı PCB izlerindeki sinyal yayınlama zamanından kısa olduğunda, yayınlama hattı teknolojisi kullanılmalı:

A. Deneyim: Bir sinyal milimetre yol uzunluğunda bir çevre yolculuğu göndermesi zamanı 36 pikosekondir.

B. En iyi EMC özelliklerini elde etmek için, bir deneyimden çok kısa olan trajektörler için transmis hattı teknolojisi kullanın.

Bazı dijital IC yüksek seviye radyasyon üretir, ve eşleşen küçük metal kutuları sık sık PCB toprak kabına korumak etkisini sağlamak için çözülür. PCB'deki korumanın maliyeti düşük, ama sıcaklık patlaması ve iyi ventilasyon gereken aygıtlar için uygun değil.

Saat devriyesi genellikle emisyonun en önemli kaynağı ve PCB izleri en önemli noktadır. Komponentlerin düzeni yapılması gerekiyor, saat izleri en kısa sürece, saat çizgisinin PCB'nin bir tarafından olmasını sağlayarak, fakat şişelerden geçmesi gerekiyor. Bir saat birçok yüklere ulaşmak için uzun bir yol geçmesi gerektiğinde, yük yanında bir saat bufferi yüklenebilir, böylece uzun yoldaki (kablo) a ğırlığı çok daha küçük. Burada, yaklaşık bozulma önemli değil. Uzun trajektördeki saat kenarı mümkün olduğunca düzgün olmalı, hatta sinus dalgası bile olmalı ve sonra yükün yanında saat buferi tarafından biçimlenmiş olmalı.

1.1.4 Taşıma Spektrum Saati

Böyle denilen "yayılan spektrum saat" yeni bir teknolojidir. Radyasyonun ölçülü değerini azaltır, ama hemen yayılan gücünü azaltmaz. Bu yüzden hızlı tepki verici cihazlara hâlâ aynı araştırma sebebi olabilir. Bu teknoloji saat frekansiyonunu %1'e %2'e kadar modüle eder ve bu yüzden harmonik komponentleri yayılır, böylece CISPR16 veya FCC emisyon testindeki en yüksek değer azalır. Ölçülmüş emisyon düşürmesi test alıcısının bandwidth ve integrasyon zamanı sabitlerinden bağlı, bu yüzden biraz spekulatif, fakat bu teknoloji FCC tarafından kabul edildi ve ABD ve Avrupa'da geniş olarak kullanılır.

1. 2 Analog cihazı ve PCB devre tasarımı

1.2.1 Analog aygıtı seçin

EMC görüntüsünden analog bir cihazı seçmek dijital cihazı seçmek kadar kolay değil. Yine de emisyon, dönüştürme hızı, voltaj fluksiyonu ve çıkış sürücü yeteneğinin mümkün olduğunca küçük olması için en aktif analog aygıtlar için ses bağışlanması çok önemlidir. Faktorlar, temiz bir EMC emri özelliğini belirlemek çok zor.

Aynı modelin ve farklı üreticilerin indeksesinin operasyon genişleticilerinin önemli farklı EMC performansı olabilir, bu yüzden sonraki ürün performansı parametrelerinin sürekliliğini sağlamak çok önemlidir. Hassas analog aygıtların üreticileri EMC veya PCB devre tasarımı üzerinde sinyal-sesle işleme teknikleri veya PCB tasarımlarını sağlar ve kullanıcıların ihtiyaçlarını önemsediklerini gösterir ve alırken kullanıcıların pros ve konslerin ağırlığına yardım ediyor.

1.2.2 "Demokrasyon sorunlarını engellemek

En çok analog ekipmanların bağışlanma sorunu radyo frekanslarının yıkılmasına neden oluyor. Operasyon amp'nin her pinsi radyo frekanslarının araştırmalarına çok hassas ve kullanılan geri dönüş devresiyle bir ilgisi yok. Tüm yarı yöneticiler radyo frekanslarına demokrasyon etkisi var ama analog devrelerin problemi daha ciddidir. Hatta düşük hızlı ameller bile mobil telefon frekanslarında ve yukarıda sinyalleri yok edebilir.