實(shí)驗(yàn)講課模板ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 18:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 浪費(fèi)了人力，物力，也拖延了產(chǎn)品的上市時(shí)間，給企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失。于是，如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的階段就及時(shí)發(fā)現(xiàn) EMI問(wèn)題變得重要。 PCB布局、布線(xiàn)以及電源層的處理對(duì)整個(gè)電路板的 EMI問(wèn)題有著非常重要的影響。本文將通過(guò)實(shí)例分析討論如何利用 EMIStream來(lái)解決板級(jí) EMI問(wèn)題。 Digital Electronics Technology*電磁干擾 (EMI)分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線(xiàn)互相干擾。輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)，通過(guò)空間耦合傳給另一個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備， 在 PCB電路板中，電磁能的存在有兩種形式，即差模 EMI和共模 EMI。當(dāng)器件輸出的電流流入一個(gè)負(fù)載時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生差模 EMI。當(dāng)電流流經(jīng)多個(gè)導(dǎo)電平面，如 PCB上的導(dǎo)線(xiàn)組或電纜，就會(huì)產(chǎn)生共模 EMI。圖 1給出了差模 EMI和共模EMI的示意圖。 Digital Electronics Technology*Digital Electronics Technology*其中， I表示電流強(qiáng)度， f表示共模電流的頻率，L表示電纜線(xiàn)長(zhǎng)度， d表示測(cè)量天線(xiàn)到電纜的距離。解決 EMI的主要方法是減少電路板上由各種原因產(chǎn)生的輻射能量，而控制 EMI的關(guān)鍵，是降低電源地平面諧振和電路回流的路徑阻抗，并正確放置旁路和去耦電容。 Digital Electronics Technology*EMIStream工具的兩大主要功能是支持 PCB板全部網(wǎng)絡(luò)的 EMI分析以及電源諧振分析。EMIStream是由日本 NEC公司基于多年 EMI設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件，可以用于 Cadence、Mentor Graphics、 Zuken和 Altium等公司的設(shè)計(jì)工具中的各種 PCB設(shè)計(jì)流程，在 PCB制造之前解決 EMI問(wèn)題。 EMIStream軟件內(nèi)建 13條經(jīng)典 EMI檢查規(guī)則，均經(jīng)過(guò)日本 NEC內(nèi)部產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)證，每個(gè)檢查規(guī)則的設(shè)置值是經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證的最佳理論值。 Digital Electronics Technology*1． EMIStream分析流程 圖 2是使用 EMIStream對(duì)電路板進(jìn)行分析的設(shè)計(jì)流程。 EMIStream嵌入在 PCB設(shè)計(jì)的全過(guò)程，在設(shè)計(jì)階段解決 EMI問(wèn)題有利于減少反復(fù)設(shè)計(jì)的次數(shù)。 Digital Electronics Technology*2．布局的 EMI檢查 A)當(dāng)完成布局后，把 Allegro數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入 EMIStream工具。 EMIStream和 Mentor、 Zuken、 Altium等其他公司的主流 PCB設(shè)計(jì)工具也都有接口，保證數(shù)據(jù)的完全導(dǎo)入。 B)設(shè)定層疊信息，根據(jù) PCB板的層疊信息，填寫(xiě)入 EMI。 C)根據(jù)電路的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，正確填寫(xiě)電路中相關(guān) NET的頻率、串?dāng)_組、差分對(duì)、電源地信號(hào)的設(shè)置。 D)設(shè)置規(guī)則的參數(shù)，我們選擇采用默認(rèn)參數(shù)，同時(shí)選擇長(zhǎng)度檢查和最大輻射值檢查項(xiàng)目對(duì)該板實(shí)施檢查。 檢查結(jié)果以對(duì)話(huà)框的形式顯示出來(lái)，用戶(hù)點(diǎn)擊錯(cuò)誤提示，查看有問(wèn)題的 NET，然后采用下面兩個(gè)方法來(lái)消除EMI問(wèn)題： (1)調(diào)整零件的布局位置，減少 NET總的長(zhǎng)度； (2)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少共模輻射的強(qiáng)度。 Digital Electronics Technology*3：布局布線(xiàn)中和完成以后的 EMI檢查： A：當(dāng)布局布線(xiàn)完成后，實(shí)施整板網(wǎng)絡(luò)檢查，通過(guò) NET Parameter選擇需要檢測(cè)的所有關(guān)鍵信號(hào)，比如時(shí)鐘、數(shù)據(jù)、地址線(xiàn)、差分對(duì)等，同時(shí)可以任意選擇 13條規(guī)則作為 EMI檢查的基準(zhǔn)。 B： 13規(guī)則包括傳導(dǎo)輻射分析用的 2個(gè)規(guī)則、電流回路分析用的 3個(gè)規(guī)則、電源和地層分析的 2個(gè)規(guī)則、信號(hào)完整性分析的 4個(gè)規(guī)則、元件布局分析的 2個(gè)規(guī)則。 Digital Electronics Technology*C:檢查結(jié)果以對(duì)話(huà)框的方式顯示出來(lái)，按照網(wǎng)絡(luò)的 EMI問(wèn)題的嚴(yán)重程度從上到下逐一列出。打開(kāi)每一條出錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)，將列出全部 EMI出錯(cuò)信息 (錯(cuò)誤列表 )，有的出錯(cuò)信息還會(huì)顯示修改提示，最后列出該網(wǎng)絡(luò)的最大輻射值以及差模輻射共模輻射值；同時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)在 PCB版圖上將高亮度顯示，所有錯(cuò)誤用紅圈在網(wǎng)絡(luò)上標(biāo)出 (圖 3)。 Digital Electronics Technology*Digital Electronics Technology*例如，第一個(gè)錯(cuò)誤提示該網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有完整的電流回路，點(diǎn)擊該錯(cuò)誤，畫(huà)面放大顯示并用紅圈標(biāo)示錯(cuò)誤的位置。同時(shí)，還會(huì)彈出對(duì)話(huà)框，顯示錯(cuò)誤的原因，并給出幾個(gè)修改建議。這些建議包括： (1)修改導(dǎo)線(xiàn)的路徑避免跨不同 NET的銅箔，導(dǎo)致參考平面不完整，阻抗失配。 (2)修改銅箔的外形，使導(dǎo)線(xiàn)擁有完整的參考平面。第二個(gè)錯(cuò)誤是該網(wǎng)絡(luò)的最大輻射 dB值，分為差模和共模輻射值。 D：然后，顯示發(fā)現(xiàn)的銅箔錯(cuò)誤，比如 GND銅箔邊緣缺少過(guò)孔、過(guò)孔間距過(guò)大等。 E：串?dāng)_檢查幫助檢查同一層并行走的部分或相鄰層交叉的布線(xiàn)是否有串?dāng)_。
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