(一) 電磁兼容基本概念及理論
電磁兼容三要素
頻域和時域
周期信號的頻譜
隨機(jī)信號的頻譜
差模電流和共模電流
差模輻射和共模輻射
近場和遠(yuǎn)場
PCB中信號回流及傳播方式
dB單位的換算
頻率及波長
展頻(SSC)
峰值、準(zhǔn)峰值和平均值
回路電感、部分電感及凈余電感
(二) 輻射發(fā)射整改與案例分析
輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
輻射發(fā)射測試失敗的主要原因分析
1) PCB設(shè)計缺陷
布局不當(dāng)
布線不當(dāng):
a. 關(guān)鍵走線跨分割:對EMI的影響及整改措施
b. 關(guān)鍵信號換參考:對EMI的影響及整改措施
層疊不當(dāng)
2) 電纜屏蔽層搭接不良或一致性差或非屏蔽線接口濾波不當(dāng)
3) 結(jié)構(gòu)屏蔽設(shè)計缺陷:縫隙過大、開口過大
輻射發(fā)射整改所需儀器設(shè)備及器件
頻譜儀、近場探頭、電流探頭、光纖探頭、屏蔽室/半電波暗室、磁環(huán)、簧片、帶導(dǎo)電布的連接器、電源口濾波器、信號線濾波器、銅箔、波導(dǎo)板及吸波材料等
定位小技巧:分辨靠近的諧波源、在多個時鐘源中定位主要的時鐘源、測試電纜諧振、測試結(jié)構(gòu)諧振、測試部件間或接口間電位差
輻射發(fā)射定位及整改的一般步驟
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(三) 傳導(dǎo)發(fā)射整改與案例分析
傳導(dǎo)發(fā)射測試標(biāo)準(zhǔn)及限值;
開關(guān)電源噪聲等效電路:
共模噪聲等效電路
差模噪聲等效電路
開關(guān)電源不同頻段噪聲性質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)
開關(guān)電源共模噪聲和差模噪聲分離方法
開關(guān)電源CE定位整改必要的儀器設(shè)備
開關(guān)電源CE整改措施
開關(guān)電源輸入接口濾波抑制噪聲;
多電源模塊系統(tǒng)電源外殼與機(jī)框良好搭接;
定位內(nèi)部干擾源和耦合路徑,在源頭采取EMI抑制措施
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(四) ESD抗擾度整改及案例分析
ESD抗擾度標(biāo)準(zhǔn)及測試;
ESD失效模式分析;
ESD整改措施:
阻止靜電能量進(jìn)入電路:機(jī)殼屏蔽、非屏蔽機(jī)殼設(shè)置金屬底板、端口防護(hù)、絕緣隔離
加固敏感電路:復(fù)位線、中斷線等走內(nèi)層及濾波、
軟件容錯能力提升等
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(五) 電路板接地及仿真分析
a) PCB中地的概念
信號地:電路地,數(shù)字地,模擬地
機(jī)殼地
安全地
b) 數(shù)字邏輯電流的流動
微帶線中信號電流及回流路徑
帶狀線中信號電流及回流的路徑
c) 回流參考面電流分布
微帶線回流參考面電流分布
帶狀線回流參考面電流分布:對稱,非對稱
d) 回流參考面阻抗
微帶線回流平面凈余部分電感
微帶線回流平面電阻
微帶線回流平面感抗與電阻的比較
e) 回流參考面噪聲電壓
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面電流分布
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面凈電感的測試值
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面噪聲電壓的測試值
回流參考平面噪聲電壓對EMI及SI的影響
f) PCB板中電路的地與機(jī)殼的連接
g) 散熱器接地仿真分析
散熱器天線等效模型
散熱器不同數(shù)量接地螺柱及不同布置對輻射影響的仿真分析
仿真分析總結(jié)
h) 混合信號電路的接地
混合信號電路的EMC問題;
一般數(shù)字和模擬混合電路的接地
含大功率電機(jī)、繼電器等高噪聲驅(qū)動器的數(shù)模混合電路的接地
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(六) 電源/地平面去耦及仿真分析
電源/地平面去耦的目的
電源/地平面間EMI噪聲的來源
全局去耦電容EMI去耦效果仿真分析
不同數(shù)量均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同封裝均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值全局去耦電容交錯分布EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容EMI/SI去耦效果仿真分析
不同容值局部去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容離干擾源不同距離時EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容在不同電源/地平面距離時EMI去耦效果的仿真分析
電源/地平面及時鐘電路電源的去耦設(shè)計規(guī)則總結(jié)
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(七) PCB布局、層疊和布線EMI設(shè)計及仿真分析
PCB布局設(shè)計
PCB總體布局分區(qū);
接口電路布局;
關(guān)鍵器件布局
PCB層疊設(shè)計
多層板選擇的原則及設(shè)計目標(biāo);
基本的多層板構(gòu)建區(qū)塊及組合
PCB布線EMI設(shè)計
1) 關(guān)鍵信號走線跨分割對輻射影響仿真分析
跨分割處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補(bǔ)電容對輻射抑制效果
離跨分割處不同距離處增加縫補(bǔ)電容對輻射抑制效果
關(guān)鍵信號跨分割的EMI設(shè)計規(guī)則
2) 關(guān)鍵信號換參考對輻射影響仿真分析
a.在兩個相同性質(zhì)參考平面(同為GND或同為VCC)間換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量縫補(bǔ)過孔對輻射抑制效果
離更換參考平面處不同距離增加縫補(bǔ)過孔對輻射抑制效果
更換的參考平面不同層間距離時增加縫補(bǔ)過孔對輻射抑制效果
b.在兩個不同性質(zhì)參考平面間(一個為VCC、一個為GND)換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補(bǔ)電容對輻射影響
更換的參考平面不同層間距離時增加縫補(bǔ)電容對輻射抑制效果
c. 關(guān)鍵信號在與同一參考平面相鄰的兩個信號層間換參考
d.關(guān)鍵信號換參考的EMI設(shè)計規(guī)則
3) 關(guān)鍵信號PCB表層走線離板邊不同距離對EMI輻射仿真分析
關(guān)鍵信號PCB表層走線輻射與板邊距離關(guān)系
關(guān)鍵信號表層走線EMI設(shè)計規(guī)則
4) 20H原則仿真分析
20H的基本概念
分析VCC-GND兩平面結(jié)構(gòu)VCC內(nèi)縮20H對EMI輻射的影響;
GND-VCC-GND三平面結(jié)構(gòu);
a. VCC內(nèi)縮20H對EMI輻射的影響;
b. VCC范圍內(nèi)增加不同密度的地過孔對EMI輻射的影響;
20H規(guī)則對EMI影響的仿真總結(jié)
5) 3W原則仿真分析
3W原則的概念及仿真模型;
平行微帶線的不同中心間距對串?dāng)_的影響;
平行微帶線不同線長度、不同介質(zhì)厚度及不同介電常數(shù)時對串?dāng)_的影響 ;
3W原則對串?dāng)_影響的仿真總結(jié)
6) 差分信號的EMI輻射仿真分析
差號線直角拐彎45o斜角長度對EMI的影響;
差號線以4個45o角繞過小障礙物對EMI影響;
差號線以4個45o斜角或圓弧過渡90o繞過大障礙物對EMI影響;
一個相鄰差分對對輻射的影響;
兩個個相鄰差分對對輻射的影響;
差分對內(nèi)層偏移對輻射的影響;
不平衡的過孔焊盤對EMI的影響
差分線參考平面上的反焊盤對EMI 的影響
差分線EMI輻射仿真分析總結(jié)
典型案例分享
(八) EMI濾波、防護(hù)電路設(shè)計及仿真分析
電源接口濾波及防護(hù)設(shè)計;
直流端口濾波電路各器件參數(shù)影響仿真分析;
-48VDC電源接口濾波防護(hù)設(shè)計
AC交流端口防護(hù)設(shè)計
信號接口濾波防護(hù)設(shè)計;
濾波設(shè)計的概念;
單端信號濾波設(shè)計(非金屬外殼、金屬外殼);
差分信號端口濾波設(shè)計
單端和差分混合信號電路濾波設(shè)計
時鐘電路濾波設(shè)計;
時鐘輸出RC濾波;
晶振及驅(qū)動器電源去耦設(shè)計;
晶振電源去耦仿真分析;
時鐘驅(qū)動器電源去耦仿真分析
其它端口濾波防護(hù)設(shè)計
復(fù)位電路濾波設(shè)計;
面板指示燈電路濾波設(shè)計;
撥碼開關(guān)濾波設(shè)計
典型案例分享
(九) 結(jié)構(gòu)、電纜和PCB屏蔽及仿真分析
結(jié)構(gòu)屏蔽效能評估;
解析公式評估;
仿真評估
a. 不同開孔數(shù)量對屏效的影響
b. 不同Q值對屏效的影響
c. 不同機(jī)箱大小對屏效的影響;
d. 機(jī)箱開槽屏效仿真
e. 不影響散熱條件下提高屏效的方法舉例
電纜的屏蔽
電纜屏蔽層的搭接要求;
電纜屏蔽層與機(jī)殼360o搭接的實(shí)現(xiàn)方式
PCB屏蔽
PCB邊緣屏蔽仿真分析;
a. 周邊不同間距地過孔時對屏蔽效能的影響;
b. 電源平面超出周邊地過孔時對屏蔽效能的影響
PCB局部屏蔽 |