Les regles bàsiques per a l'EMC dels PCB de senyal mixt són.
- Fer el camí actual més proper a la font i el més compacte possible perquè l'àrea del bucle sigui el més petita possible.
- Proporcioneu només un pla de terra de referència per a un sistema; en cas contrari, equival a crear intencionadament una antena dipol.
Imagineu una PCB de circuit convertidor d'alta freqüència on la tensió i el corrent d'entrada són senyals analògics. Els interruptors del convertidor comencen a canviar amb l'aplicació d'un senyal de rellotge digital. El circuit d'alimentació del convertidor és analògic i el circuit de control és digital.
El PCB del convertidor és un PCB de senyal mixt perquè gestiona senyals tant analògics com digitals. En un PCB de senyal mixt, els senyals analògics i digitals s'han de separar físicament en un procés conegut com a "particionament".
Dissenyar un PCB de senyal mixt és un repte perquè els components analògics i digitals tenen diferents corrents, voltatges i potències. Tanmateix, seguir algunes regles bàsiques de disseny ajudarà a simplificar la partició i la disposició dels PCB de senyal mixta.
Els dissenyadors han de dividir amb cura els PCB de senyal mixt i dissenyar dissenys
Aconseguir la compatibilitat electromagnètica (EMC) és un tema de gran preocupació per als dissenyadors de PCB de senyal mixt. Quan els senyals analògics i digitals coexisteixen en una PCB sense aïllament, és probable que es barregin junts, provocant interferències i interferències electromagnètiques. Per exemple, els corrents de terra de la lògica digital poden contaminar els senyals analògics de baix nivell en un PCB de senyal mixt. Això pot provocar errors de bucle de retroalimentació, fallades del sistema de control i harmònics a la forma d'ona de sortida. En aquests casos, la compatibilitat electromagnètica del PCB de senyal mixt es veu compromesa, la qual cosa comporta un rendiment baix del producte. Una partició adequada i un disseny adequat ajuden a mantenir aïllats els senyals digitals i analògics i eviten que interfereixin entre si, reduint així molt la diafonia.
Quan es divideixen i es distribueixen PCB de senyal mixta, s'han de seguir dues regles.
1. Mantingueu el camí actual més a prop de la font i el més compacte possible perquè l'àrea del bucle sigui el més petita possible.
2. Proporcioneu només un pla de terra de referència per a un sistema; en cas contrari, equival a crear intencionadament una antena dipol.
Aquestes dues regles es consideren els principis bàsics de la partició de PCB de senyal mixta i el disseny de la disposició. Aquí, aprendrem més sobre aquestes dues regles d'or.
Regla 1. Mantenir el camí actual localitzat i compacte
Cada senyal que flueix a la PCB torna a la font a través del pla de terra. Les línies de senyal i les línies de retorn formen un bucle de corrent a la PCB. Segons la primera regla esmentada anteriorment, les línies de retorn s'han de col·locar de manera que estiguin adjacents a la font del senyal, creant una àrea de bucle mínima.
P: Per què es recomana aquesta configuració i per què redueix les interferències electromagnètiques?
Tots els corrents de retorn prefereixen fluir per rutes de baixa impedància. Quan la línia de retorn es troba directament a sota de la línia de senyal, el bucle de corrent té la impedància més baixa. Quan la línia de senyal i la seva línia de retorn formen un gran bucle, es forma un camí d'alta impedància. Això és causat per la capacitat i la inductància paràsits del bucle de corrent.
Quan les línies de senyal i de retorn estan allunyades, la capacitat paràsita té un valor elevat, augmentant la impedància del bucle. També hi ha una relació entre la inductància del bucle i la distància que recorre la càrrega, la qual cosa augmenta encara més la impedància del camí. Quan el bucle és gran, la càrrega que surt de la font ha de recórrer una llarga distància per arribar a terra. Això augmenta la inductància del bucle de corrent, que al seu torn augmenta la impedància.
Quan els senyals analògics d'alta freqüència flueixen a través de grans bucles de corrent amb alta impedància, emeten radiació i causen interferències. De la mateixa manera, els senyals analògics de baix nivell són més susceptibles a les interferències electromagnètiques quan flueixen a través de bucles de corrent d'alta impedància. A més, el senyal i les línies de retorn formen una antena de bucle que agreuja el problema EMI. Per tant, volem que el bucle de corrent sigui curt, localitzat i compacte.
Regla 2. Necessitat d'un únic pla de terra de referència
El plànol de terra dividit és una manera d'aïllar la presa de terra digital i analògica. En aquest mètode, els plans de terra estan separats entre si i no és possible connectar-se a la divisió. En aquests PCB on els plans de terra estan separats entre si, els dos plans de terra es connecten només a prop de la font d'alimentació, formant un gran bucle de corrent, que no és favorable per als dissenys de PCB amb interferències electromagnètiques no sensibles. A més, els plans de terra analògic i digital es troben a diferents potencials, i els cables llargs col·locats en aquests plans formen una autèntica antena dipol que emet radiació electromagnètica.
Tenint en compte tots aquests factors, la partició de la PCB de senyal mixta és l'enfocament ideal. La partició manté comú el pla de terra de referència. Els senyals analògics s'encaminen a la secció analògica i els senyals digitals s'encaminen a la secció digital, de manera que els senyals estiguin al seu lloc.
Per a la simulació EMI de sistemes sencers per a sistemes d'automoció, mòbils i aeroespacials a gran i complexos, es pot utilitzar el programari Clarity™ 3D Transient Solver.
Clarity 3D Transient Solver augmenta la velocitat de simulació dels dissenys d'interferència electromagnètica (EMI) fins a 10 vegades respecte als solucionadors de camp 3D tradicionals i té capacitats de simulació gairebé il·limitades. Basat en la tecnologia de resolució de matrius massivament paral·leles de Cadence, Clarity 3D Transient Solver permet als laboratoris anecoics costosos i que requereixen temps per dur a terme proves EMC de prototips, simulant grans dissenys que abans es consideraven impracticables o irresolubles, escurçant els cicles de disseny i accelerant el temps.
Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD., fundada el 2010, és un fabricant professional especialitzat enMàquina de recollida i col·locació SMT, forn de reflux,màquina d'impressió de plantilla, línia de producció SMT i altres productes SMT.
Posseïa el propi centre de mecanitzat, muntador qualificat, provador i enginyers de control de qualitat, per garantir les fortes habilitats per a la fabricació, la qualitat i el lliurament de màquines NeoDen.
3 equips de R+D diferents amb un total de 25 més enginyers professionals de R+D, per garantir els millors i més avançats desenvolupaments i la nova innovació.
Enginyers de servei i suport en anglès qualificats i professionals, per garantir una resposta ràpida en 8 hores, la solució proporciona en 24 hores.
L'únic entre tots els fabricants xinesos que van registrar i aprovar CE per TUV NORD.