高效解決由分地導致的輻射問題!|深圳比創達EMC(下)
高效解決由分地導致的輻射問題?相信不少人是有疑問的,今天深圳市比創達電子科技有限公司就跟大家解答一下!
出于各種設計需求,在PCB layout時,經常會采用分地設計;如:
1) 由于數字信號通常是一些高速、高頻信號,會存在高頻干擾噪聲;而模擬信號如電源部分常常是低頻、大電流信號,高頻干擾耦合在電源信號中易通過電源線等線纜被帶出板外產生輻射;一些傳感器采集的模擬小信號通常幅值較小,高頻干擾耦合至此易導致信號狀態紊亂,若再經放大后更會造成難以預計的后果;因此,通常會采取數字地和模擬地分開設計。
2) 一些電機產生的驅動輸出端因高功率大電流、快速開關的驅動信號存在較大的寬頻帶干擾,也會將功率端的地與前端的控制信號地進行分割,避免驅動端的噪聲耦合至前端干擾控制信號、或從控制端被帶出產生EMI問題。
3) 一些產品的機殼地和PCB地有時出于安規等考慮也會采取分地的設計。
在比創達的日常整改工作中,也經常遇到因分地問題導致的EMI或EMS問題;經過經驗豐富的現場整改工程師定位整改后,通過簡單的取消割地、或者增加縫補電容等措施即可快速解決問題,現分享一個經典案例如下:
高效解決由分地導致的輻射問題!(下)接下來就跟著深圳比創達EMC小編一起來看下吧!
一、分地設計概述
如文章開頭所述,出于降低互相耦合干擾的考慮,對板上的模擬地和數字地進行分割設計。
如圖1,若采用單點接地,或是模擬部分和數字部分共地時,因地回路上多少會存在阻抗(圖中Lp和Rp分別是寄生電感和寄生電阻),低頻時阻抗不高、影響不明顯;但高頻時,阻抗會大得多;因地阻抗的存在,回路電流流經時就會產品電動勢,地電動勢會被抬升,從而影響各個模塊的電平,也就是所謂的地彈效應。
圖1中模擬部分的回路阻抗不僅包括Lp1、Rp1組成的Z1,還疊加了數字回路的Z2(Lp2和Rp2組成),所以模擬部分受到的地彈影響(V1+V2)較數字部分更大,同時數字部分的高頻噪聲也會因為共地問題被導入到模擬部分,從而影響產品的EMI性能。
圖1 共地及地彈效應示意
針對地彈效應導致的EMI問題,一種較常用的解決方式就是分地設計;如圖2,即是分地處理的示意圖,將數字地和模擬地分隔開,數字信號、電源與模擬信號、電源的地分別接數字地和模擬地,然后數字地和模擬地再進行單點或多點橋接,橋接處可直接采用銅箔走線,也也可以用LRC濾波器(如:BTREF2012A2R601)、0歐姆電阻短接。
圖2 數模分地示意
另外還有一種跨分割的情況是,高速走線跨過電源分割帶;如圖3,若高速走線是以電源面作為參考面,可能會存在跨不同電源區域導致的跨分割問題,針對這種情況,就可以在跨分割區域附近增加縫補電容來保證回流路徑連續問題;第1節所述的解決網卡產品的RE問題就采用的是縫補電容法。
圖3 跨電源面走線及縫補電容示意
二、小結
01分地布局是解決EMC問題、SI及PI問題中一個比較有效的手段;同時一些應用場景如安規需要也是必須要分地的;
02分地就難免會造成一些阻抗不連續、走線跨分割等問題,所以有時需要采取一些額外的補救措施如磁珠隔離橋接、縫補電容橋接等。
綜上所述,相信通過本文的描述,各位對高效解決由分地導致的輻射問題都有一定了解了吧,有疑問和有不懂的想了解可以隨時咨詢深圳比創達這邊。今天就先說到這,下次給各位講解些別的內容,咱們下回見啦!也可以關注我司wx公眾平臺:深圳比創達EMC!
以上就是深圳市比創達電子科技有限公司小編給您們介紹的高效解決由分地導致的輻射問題的內容,希望大家看后有所幫助!
深圳市比創達電子科技有限公司成立于2012年,總部位于深圳市龍崗區,成立至今一直專注于EMC電磁兼容領域,致力于為客戶提供最高效最專業的EMC一站式解決方案,業務范圍覆蓋EMC元件的研發、生產、銷售及EMC設計和整改。
審核編輯:湯梓紅
-
pcb
+關注
關注
4317文章
23006瀏覽量
396290 -
Layout
+關注
關注
14文章
402瀏覽量
61654 -
emc
+關注
關注
169文章
3875瀏覽量
182873 -
控制信號
+關注
關注
0文章
162瀏覽量
11948
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論