הכללים הבסיסיים עבור EMC של PCB אות מעורב הם.
- הפוך את הנתיב הנוכחי קרוב יותר למקור וקומפקטי ככל האפשר, כך שאזור הלולאה יהיה קטן ככל האפשר.
- ספק רק מטוס קרקע ייחוס אחד עבור מערכת; אחרת, זה שווה ערך ליצירת אנטנת דיפול בכוונה.
תארו לעצמכם מעגל ממיר בתדר גבוה PCB שבו מתח הכניסה והזרם הם אותות אנלוגיים. המתגים בממיר מתחילים לעבור עם היישום של אות שעון דיגיטלי. מעגל ספק הכוח בממיר הוא אנלוגי ומעגל הבקרה דיגיטלי.
PCB הממיר הוא PCB אות מעורב מכיוון שהוא מטפל הן באותות אנלוגיים והן באותות דיגיטליים. ב PCB אות מעורב, האותות האנלוגיים והדיגיטליים צריכים להיות מופרדים פיזית בתהליך המכונה "חלוקה למחיצות".
תכנון PCB בעל אותות מעורבים הוא אתגר מכיוון שלרכיבים אנלוגיים ודיגיטליים יש זרמים, מתחים ודירוגי הספקת-כוח שונים. עם זאת, ביצוע כמה כללי עיצוב בסיסיים יסייע לפשט את החלוקה למחיצות והפריסה של PCB עם אותות מעורבים.
מעצבים חייבים למחיצות PCB עם אותות מעורבים ופריסות עיצוב בקפידה
השגת תאימות אלקטרומגנטית (EMC) היא בעיה של דאגה רבה למעצבי PCB בעלי איתות מעורב. כאשר אותות אנלוגיים ודיגיטליים מתקיימים יחד על PCB ללא בידוד, הם עשויים להיות מעורבבים יחד, גרימת שיחה צולבת והפרעות אלקטרומגנטיות. לדוגמה, זרמי קרקע לוגיים דיגיטליים יכולים לזהם אותות אנלוגיים ברמה נמוכה על PCB בעל אות מעורב. הדבר עלול להוביל לשגיאות לולאת משוב, לכשלים במערכת הבקרה ולהרמוניקה בצורת הגל של הפלט. במקרים אלה, התאימות האלקטרומגנטית של PCB אות מעורב נפגעת, וכתוצאה מכך ביצועי מוצר ירודים. חלוקה למחיצות נכונה ופריסה נכונה מסייעות לשמור על אותות דיגיטליים ואנלוגיים מבודדים ולמנוע מהם להפריע זה לזה, ובכך להפחית מאוד את השיחות הצולבות.
בעת חלוקה למחיצות ופריסה של PCB עם אותות מעורבים, יש לפעול לפי שני כללים.
1. שמור על הנתיב הנוכחי קרוב יותר למקור וקומפקטי ככל האפשר, כך שאזור הלולאה קטן ככל האפשר.
2. לספק רק מטוס קרקע ייחוס אחד עבור מערכת; אחרת, זה שווה ערך ליצירת אנטנת דיפול בכוונה.
שני כללים אלה נחשבים לעקרונות הבסיסיים של חלוקה למחיצות ולעיצוב פריסה של PCB בעלי אותות מעורבים. הנה, בואו נלמד עוד על שני כללי הזהב האלה.
חוק 1. שמירה על הנתיב הנוכחי מותאם לשפות אחרות ולקומפקטי
כל אות שזורם על PCB חוזר למקור דרך מישור הקרקע. קווי האות וקווי ההחזרה יוצרים לולאה נוכחית ב- PCB. על פי הכלל הראשון שהוזכר לעיל, יש להניח את קווי ההחזרה כך שיהיו צמודים למקור האות, מה שיוצר אזור לולאה מינימלי.
ש: מדוע התקנה זו מומלצת ומדוע זה מפחית הפרעות אלקטרומגנטיות?
כל זרמי ההחזרה מעדיפים לזרום בנתיבי עכבה נמוכים. כאשר קו ההחזרה ממוקם ישירות מתחת לקו האות, ללולאה הנוכחית יש את העכבה הנמוכה ביותר. כאשר קו האות וקו ההחזרה שלו יוצרים לולאה גדולה, נוצר נתיב עכבה גבוהה. זה נגרם על ידי הקיבול הטפילי וההשראה בלולאה הנוכחית.
כאשר קווי האות והחזרה רחוקים זה מזה, הקיבול הטפילי הוא בעל ערך גבוה, מה שמגביר את העכבה של הלולאה. יש גם קשר בין השראות הלולאה לבין המרחק שהמטען נוסע, מה שמגביר עוד יותר את העכבה של הנתיב. כאשר הלולאה גדולה, המטען היוצא מהמקור צריך לנסוע למרחקים ארוכים כדי להגיע לקרקע. זה מגביר את השראות של הלולאה הנוכחית, אשר בתורו מגביר את העכבה.
כאשר אותות אנלוגיים בתדר גבוה זורמים דרך לולאות זרם גדולות עם עכבה גבוהה, הם פולטים קרינה וגורמים להפרעות. באופן דומה, אותות אנלוגיים ברמה נמוכה רגישים יותר להפרעות אלקטרומגנטיות כאשר הם זורמים דרך לולאות זרם עכבה גבוהה. בנוסף, קווי האות והחזרה יוצרים אנטנת לולאה המחמירה את בעיית ה- EMI. לכן אנחנו רוצים להפוך את הלולאה הנוכחית קצרה, לוקליזציה וקומפקטית.
חוק 2. הצורך במטוס קרקע עם הפניה אחת
מישור קרקע מפוצל הוא דרך לבודד הארקה דיגיטלית ואנלוגית. בשיטה זו, מטוסי הקרקע מופרדים זה מזה, ולא ניתן חוט בפיצול. ב- PCB כזה שבו מטוסי הקרקע מופרדים זה מזה, שני מטוסי הקרקע מחוברים רק ליד אספקת החשמל, ויוצרים לולאה נוכחית גדולה, שאינה נוחה עבור עיצובי PCB עם הפרעות אלקטרומגנטיות לא רגישות. בנוסף, למישורי הקרקע האנלוגיים והדיגיטליים יש פוטנציאל שונה, והחוטים הארוכים המונחים על מטוסים אלה יוצרים אנטנת דיפול אמיתית הפולטת קרינה אלקטרומגנטית.
עם כל הגורמים האלה בראש, חלוקת PCB אות מעורב היא הגישה האידיאלית. חלוקה למחיצות שומרת על מישור הקרקע של הייחוס משותף. אותות אנלוגיים מנותבים במקטע האנלוגי והאותות הדיגיטליים מנותבים במקטע הדיגיטלי, כך שהאותות נמצאים במקומם.
עבור סימולציית EMI של מערכות שלמות בקנה מידה גדול ומורכב מאוד גדול, מערכות רכב, ניידות וחלל, ניתן להשתמש בתוכנת Clarity™ 3D Transient Solver.
Clarity 3D Transient Solver מגביר את מהירות הסימולציה של עיצובי הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) בשיעור של עד פי 10 על פני פותרי שדות תלת-ממדיים מסורתיים, ויש לו יכולות סימולציה כמעט בלתי מוגבלות. בהתבסס על טכנולוגיית פותר המטריצות המקבילה מאסיבית של קיידנס, Clarity 3D Transient Solver מאפשר למעבדות אנכוכיות גוזלות זמן ויקר לבצע בדיקות אב טיפוס EMC, המדמה עיצובים גדולים שנחשבו בעבר כבלתי מעשיים או בלתי פתירים, מקצרת את מחזורי התכנון ומאיצה את הזמן.
ג'ה-ג'יאנג NeoDen טכנולוגיה ושות', בע"מ, נוסדה בשנת 2010, הוא יצרן מקצועי המתמחהמכונת איסוף ומיקום SMTהזרמת תנור מחדש,מכונת הדפסת סטנסילקו ייצור SMT ומוצרי SMT אחרים.,
בבעלות מרכז עיבוד שבבי משלו, הרכבה מיומנת, בודק ומהנדסי QC, כדי להבטיח את היכולות החזקות עבור מכונות NeoDen ייצור, איכות ואספקה.
3 צוותי מו"פ שונים עם סך של 25+ מהנדסי מו"פ מקצועיים, כדי להבטיח פיתוחים טובים ומתקדמים יותר וחדשנות חדשה.
מהנדסי תמיכה ושירות מיומנים ומקצועיים באנגלית, כדי להבטיח את התגובה המהירה תוך 8 שעות, הפתרון מספק תוך 24 שעות.
הייחודי בין כל היצרנים הסינים שנרשמו ואישרו CE על ידי TUV NORD.