面对电磁辐射干扰如何轻松进行电子线路设计布局?电磁环境包含辐射和传导能量。EMC也包含辐射和敏感度两方面。辐射是指产品不必要地产生电磁能量。为了打造一种具备电磁兼容性的环境,通常需要控制辐射。敏感度是一种用于衡量电子产品容忍其他电磁产品的辐射,或传导电磁能量影响或其他电磁影响的能力指标。抗扰度与敏感度相反。敏感度高的设备抗扰度低。常见的EMC问题包括:电磁辐射发射超出标准要求;ESD静电放电问题产生的失效现象如系统死机、系统复位、显示面板出现错误;产品的辐射抗扰度问题导致某些频率上产品的信号输出变化巨大,通信出现错误,或系统复机、死机。针对EMC常见问题,Excelpoint世健的工程师Wolfe Yu提出了他的看法并给出了解决方案。
使用闭合导体,在其两端加载时变电流,就会产生波动的磁场和围绕它的电场。当电荷加速移动时,如果同时出现近场和远场,近场跟着电荷做加速运动,而远场无法与电荷移动同步,就会出现扭结(Kink)。电场扭结太大,就会脱离原来的场,辐射出去。
通常来说,采用两根平行线缆,长度相对比波长短,所产生的电场为近场,我们通常称为“差分信号”,这种线缆很难产生扭结(Kink)。如果线缆张开一定的角度,电磁场就会出现不协调,形成近场和远场,产生扭结(Kink),形成天线,这也是无线通信中的天线 远场的形成原理
中,大部分基带信号都类似于方波开云网址·(中国)官方网站,这些波形是无数依次递减的谐波分量叠加而成。电流的谐波分量会产生波动的磁场,这些磁场会通过耦合或者辐射的方式往下传输。
在PBC Layout中,大部分工程师喜欢把电源线或者信号线和地分开布,这样很危险,因为一旦环路和高频信号的波长接近,就会形成一个环形天线,高频的谐波频率会通过电磁场耦合进来,形成共振。
有关差分电路的布局布线问题开云网址·(中国)官方网站,其实就是严格按照等长对称线来实现一个封闭电路,电磁场很难穿透差分电路。这就是为何差分信号的传输特性相对比较稳定。除了需要对差分信号做等分布线之外,工程师还需要对差分信号做电源匹配和包地。
随着通信速率要求的提高,图8中这个布线结构就会形成天线效应,产生电磁波辐射。所以为了降低电磁干扰,Wolfe Yu建议在布线时将电源和地尽量布在一起。
有关电流连续性的问题,有一个比较形象的比喻:每颗电容都是一个蓄水池,上游存储的蓄水要大于下游,才不会因为断流造成河流干枯。电源供电原理相同,设计不当,就会引发强电磁干扰。
再来看看电源拓扑,DCDC电源大致分为三个环(一说四个环),高频交流斩波环把两个直流输入环和输出环分割开来,交流环主要做高速PWM斩波,产生电磁切割,一旦布线不好,容易产生电磁辐射。
为了设计方便,Wolfe建议在布局的时候,把两个直流环和交流环分开布局,方便在布线的时候分开布线 DCDC电源布局布线建议
在传输线路中,工程师们很难保证电路能够达到100%的闭合效果。为了防止在传输线上产生电磁辐射,于是提出一种基于同轴线的传输方式。同轴线传输就是把电磁场封闭在内外导体之间,辐射损耗和受外界损耗都非常小。
同轴线传输解决了高速信号传输的电磁辐射的问题。除了电磁辐射问题,电路传输中还会面临另外一个问题。那就是,当信号频率很高的时候,除了阻性负载,还有容性负载和感性负载产生的反射信号,反射信号会叠加在原信号上,改变原信号的形状,这被称为“传输线损耗”。
图14 传输线是一个传输线等效模型,除了阻性负载,还存在容性负载和感性负载。根据理论公式,很容易计算出传输线的阻抗值。为了抵消反射信号,工程师可以在电路源端和负载之间插入无源网络,使负载阻抗和源阻抗共轭匹配,这就是阻抗匹配。
Excelpoint世健代理的Microchip推出一种基于CoaXpress?的视频传输方案就是基于同轴线的全封闭电路传输方案。
)高度耐受,特别是在嘈杂的工厂环境中。这使CoaXpress可以应用于各种复杂的工业环境,是高清摄像头镜头传输的不二方案。
这颗芯片搭载在基于Microchip PolarFire?视频平台上,客户可以利用Microchip提供的免费IP包轻松完成产品开发,缩短开发流程。
同时,Excelpoint世健为客户提供相关参考设计以及技术指导,针对国内客户在进行DCDC设计以及布局布线时容易出现的一系列技术瓶颈,推出一系列PCB布线指导,同时也提供
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上市公司,总部设于新加坡,拥有约650名员工,业务范围已扩展至亚太区40多个城市和地区,遍及新加坡、马来西亚、泰国、越南、中国、印度、印度尼西亚、菲律宾及澳大利亚等十多个国家。世健集团在2020年的年营业额超过11亿美元。1993年,世健在香港设立区域总部——世健系统(香港)有限公司,正式开始发展中国业务。目前,世健在中国拥有十多家分公司和办事处,遍及中国主要大中型城市。凭借专业的研发团队、顶尖的现场应用支持以及丰富的市场经验,世健在中国业内享有领先地位。