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凭借EMI扫描验证芯片规划,缩短上市时刻

汽车厂商往往采用最新的消费电子系统来体现与其他厂商汽车的差异化,该系统必须在各种苛刻的条件下都能正常工作。动力系统、安全系统和其它汽车控制系

轿车厂商往往选用最新的消费电子体系来体现与其他厂商轿车的差异化,该体系必须在各种严苛的条件下都能正常作业。动力体系、安全体系和其它轿车操控体系也都有相同的要求,一旦呈现毛病,这些体系会导致愈加严峻的成果。

轿车电子体系关于供货商供给的芯片和印制电路板的电磁辐射特别灵敏。因而,SAE(原轿车工程师协会)现已界说测验标准并树立满意电磁兼容(EMC)和电磁搅扰(EMI)的需求,并对其进行了不断的完善。选用极近场EM扫描技能,供货商的规划团队能够经过一个桌面体系来计量并当即显现辐射的空间和频谱特性,防止今后在更高费用的模块、体系或整车级测验中呈现问题。

本文评论几个能够展现这种测验价值的比如。第一个比如是关于“扩频时钟发生器(SSCG)”的辐射特性,分别在“关”和“开”的情况下对其扫描。在第二个比如中,规划团队比照了第二代半双工串行解串器(串行器/解串器)体系与第三代全双工体系。成果验证了新一代功用及其优势,不光协助客户缩短了产品上市时刻,并在客户中发生了活跃的影响。

极近场EMI扫描技能

快速磁性极近场丈量仪器能够捕获和显现频谱和实时空间扫描成果的可视图画。芯片厂商和PCB规划工程师能够扫描任何一块电路板,并识别出50kHz至4GHz频率规模内的稳定或时基的辐射源。这种扫描技能有助于快速处理广泛的电磁规划问题,包含滤波、屏蔽、共模、电流散布、抗搅扰性和宽带噪声。

在任何新PCB的开发过程中,规划工程师都必须找出规划之外的辐射体或射频走漏,并对其进行描绘和处理以经过一致性测验。或许的辐射体包含高速、大功率器材以及具有高密度或高复杂度的器材。扫描体系以叠加在Gerber文件上的方式显现空间辐射特性,因而测验人员能够准确地找出一切辐射问题的来历。规划工程师能够在采取了相应的处理办法之后,对器材进行从头测验并当即量化出校对规划后的作用。

扫描体系由一个扫描仪、小型适配器、一个客户供给的频谱剖析仪和运转扫描体系软件的PC组成。台式扫描仪包含2,436条回路,可发生1,218个距离为7.5mm的磁场探针,构成一个电子开关阵列并供给高达3.75mm的分辨率。体系作业频率规模为50kHz至4GHz,经过可选的软件密钥启用。

这样,用户就能够自行对规划进行测验,而不用依靠别的一个部分、测验工程师或进行耗时的场外测验。工程师乃至能够在确诊一个间歇毛病之后,对规划进行更改,很快再进行测验。测验的成果能够对规划更改的影响进行准确的验证

凭借扫描体系,电路板规划工程师能够预先测验和处理电磁兼容问题,然后防止发生非预期的一致性测验成果。扫描仪的确诊功用能够协助规划团队将辐射测验时刻缩短两个数量级以上。

EMI近场辐射特性:SSCG示例

某一大型半导体厂商在解串器的并行总线上完成了SSCG功用。SSCG功用能够经过将辐射峰值能量扩展到更宽的频带上来削减辐射。如下面的图1所示,频率改变发生在额外时钟中心频率(中心扩频调制)邻近,扩展的频谱为正或负1.0%(fdev)。在接收器并行总线端,输出以千赫兹(fmod)的调制速率随时刻调制时钟频率和数据频谱。定制的串行解串器芯片组的方针客户是要求所装置电子设备具有低EMI辐射特性的轿车厂商。

图1:扩频时钟功用。

该公司希望用令人信服的量化依据来向轿车厂商阐明SSCG功用能够有用下降EMI辐射。为了完成这个方针,规划团队首先在SSCG功用为“关”的情况下将待测器材(DUT)放其内部扫描仪上,加电,然后在PC中捕获辐射特性。为了进行有用的比照,在翻开SSCG功用的情况下,对同一待测器材进行了扫描。

极近场扫描体系完成了空间和频谱扫描后显现并生成了以下辐射特性图。需注意的是,扫描成果叠加在Gerber规划文件上,因而这样对成果进行剖析能够当即确认待测器材中的详细辐射体。图2显现了SSCG功用为“关”时待测器材的辐射特性。

图2:SSCG功用为“关”时测得的EMI辐射特性。

图3为SSCG功用为“开”时待测设备辐射的空间和频谱(起伏与频率)特性。经过比照,能够发现辐射现已明显削减。

图3:SSCG功用为“开”时的EMI辐射特性 。

对测验成果进行比较之后,规划团队发现因为使用了SSCG功用导致电磁辐射明显削减。轿车电子工程师最大的应战在于削减EMI辐射。客户支撑团队每次向轿车厂商客户展现这些成果时,他们遍及都体现出了极大的爱好。任何下降EMI的功用(此事例中为SSCG功用)都能够缩短上市时刻、下降屏蔽和本钱开销。

EMI近场辐射特性:新一代串行解串器比如

这是同一家半导体供货商的第二个比如,该公司开发了一个经过串行解串器进行点到点传输的第二代芯片组处理方案。在第三代芯片组中,规划团队选用了一种不同的技能并晋级了传输才能。他们将双向操控通道一同嵌入高速串行链路中,然后完成了双向传输(全双工)。

为了量化比较半双工解串器与新一代全双工规划的辐射特性,规划团队再次使用了内部的EMI极近场扫描仪。他们将本来的半双工板放在扫描仪上,进行基线丈量。对待测器材加电后,他们在PC上激活了扫描仪。(参见图4)

图4:半双工和全双工串行解串器器材的EMI扫描的测验环境。

选用相同的测验设置,规划团队用新一代全双工芯片组板代替了基线板,一起也针对每一条特性坚持了相同的标准。如上文所述,需注意的是,空间扫描叠加在每次生成的Gerber规划文件上,以协助工程师能够确认任何存在的辐射源。

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