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PCB规划中EMC/EMI的仿真

由于PCB板上的电子器件密度越来越大,走线越来越窄,走线密度也越来越高,信号的频率也越来越高,不可避免地会引入EMC(电磁兼容)和EMI(电磁干扰)的问题,所以对电子产品的电磁兼容分析以及应用就非常重

因为PCB板上的电子器材密度越来越大,走线越来越窄,走线密度也越来越高,信号的频率也越来越高,不可避免地会引进EMC(电磁兼容)和EMI(电磁搅扰)的问题,所以对电子产品的电磁兼容剖析以及使用就非常重要了。但现在国内国际的遍及状况是,与IC规划比较,PCB规划过程中的EMC剖析和模仿仿真是一个薄弱环节。一起,EMC仿真剖析现在在PCB规划中逐步占有越来越重要的人物。

PCB规划中的对EMC/EMI的剖析方针信号完整性剖析包含同一布线网络上同一信号的反射剖析,阻抗匹配剖析,信号过冲剖析,信号时序剖析等等;关于附近布线网络上不同信号之间的串扰剖析。在信号完整性剖析时还有必要考虑布线网络的物理拓扑结构,PCB介质层的电介质特性和介电常数以及每一布线层的电气特性。现在已经有了按捺电子设备和外表的EMI的国际规范,统称为电磁兼容(EMC)规范,它们能够作为PCB规划者布线和布局时按捺电磁辐射和搅扰的规矩,关于军用电子产品规划者来说,规范会更严厉,要求更严苛。关于由多块PCB板经过总线衔接而成的体系,还有必要剖析不同PCB板之间的电磁兼容功能以及接口电路和衔接器的EMC/EMI功能。

EMC/EMI的仿真需求用到仿真模型EMC/EMI剖析要了解所用到的元器材的电气特性,之后才干更好地详细模仿仿真。现在使用较多的有IBIS和SPICE模型。IBIS(I/O Buffer Interface Specification),即ANSI/EIA-656,是一种经过丈量或电路仿真得到,根据V/I曲线的I/O缓冲器的快速而准确描绘电气功能的模型。

1990年由INTEL牵头、联合数家闻名的半导体厂商一起拟定了IBIS V1.0的职业规范,经过不断的完善和开展,于1997年更新为IBIS V3.0.现在此规范已被NS、Motorola、TI、IDT、Xilinx、Siemens、Cypress、VLSI等数百家半导体厂商支撑,一起Cadence、Mentor、Incases、Zuken-Redac等RDA公司在各自的软件中也添加了有关IBIS的功能模块。

IBIS文件是一种文本文件,是经过规范软件格局生成的行为信息的描绘,以阐明IC的模仿电气特性。IC的SPICE模型是参半导体厂商的商业秘密,遭到知识产权的维护,而IBIS模型是对用户彻底敞开的数据,所以规划者能够比较简单得到IBIS模型。当然,假如有SPICE模型,IBIS模型能够从SPICE模型来生成。现在,一般都能够从器材厂商那里拿到IBIS模型。

使用EMC/EMI仿真来进步PCB规划的质量在PCB布局布线完毕后,将GERBER文件做成电路板之前对电路规划进行EMC/EMI的剖析和模仿仿真。一起根据实践电路的动态作业频率剖析信号的强度、时延等特性。假如规划的PCB中含有与外部的接口,IC上外加了散热器或电路自身功耗大时,有必要进一步进行电磁辐射的模仿仿真剖析。关于高速电路有必要进行布线网络的传输线散布参数剖析。

EDA开发厂商也逐渐意识到用户在EMC/EMI模仿仿真范畴的需求,德国的INCASES公司为规划者供给了EMC/EMI模仿仿真剖析的软件包EMC-WORKBENCH,成为该职业的首领并屡次掌管了IEEE在EMC/EMI方面的研讨会。EMC-WORKBENCH能够满意电路规划者在电磁兼容方面的火急需求,改进了PCB规划的流程,简化后期硬件调试中许多冗杂的作业。

一起,IC内部也要充沛考虑到EMC/EMI的问题。现在,大部分芯片厂商都会处理好IC内部的EMC/EMI的问题。但广阔的规划者也应当留心芯片中或许存在的问题,一起将EMC/EMI的处理在板极上做到极致。

电子工程师们能够使用仿真东西,并有用归纳规划经历,能够更好地进步产品的质量和产品的可靠性。

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