高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問題!|深圳比創(chuàng)達EMC(下)

高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問題?相信不少人是有疑問的,今天深圳市比創(chuàng)達電子科技有限公司就跟大家解答一下!
出于各種設(shè)計需求,在PCB layout時,經(jīng)常會采用分地設(shè)計;如:
1) 由于數(shù)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(chǎn)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(dǎo)致信號狀態(tài)紊亂,若再經(jīng)放大后更會造成難以預(yù)計的后果;因此,通常會采取數(shù)字地和模擬地分開設(shè)計。
2) 一些電機產(chǎn)生的驅(qū)動輸出端因高功率大電流、快速開關(guān)的驅(qū)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(qū)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(chǎn)生EMI問題。
3) 一些產(chǎn)品的機殼地和PCB地有時出于安規(guī)等考慮也會采取分地的設(shè)計。
在比創(chuàng)達的日常整改工作中,也經(jīng)常遇到因分地問題導(dǎo)致的EMI或EMS問題;經(jīng)過經(jīng)驗豐富的現(xiàn)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(xiàn)分享一個經(jīng)典案例如下:
高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問題!(下)接下來就跟著深圳比創(chuàng)達EMC小編一起來看下吧!

一、分地設(shè)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(shù)字地進行分割設(shè)計。
如圖1,若采用單點接地,或是模擬部分和數(shù)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(jīng)時就會產(chǎn)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(yīng)。
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(shù)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(shù)字部分更大,同時數(shù)字部分的高頻噪聲也會因為共地問題被導(dǎo)入到模擬部分,從而影響產(chǎn)品的EMI性能。



圖1 共地及地彈效應(yīng)示意
針對地彈效應(yīng)導(dǎo)致的EMI問題,一種較常用的解決方式就是分地設(shè)計;如圖2,即是分地處理的示意圖,將數(shù)字地和模擬地分隔開,數(shù)字信號、電源與模擬信號、電源的地分別接數(shù)字地和模擬地,然后數(shù)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(shù)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(qū)域?qū)е碌目绶指顔栴},針對這種情況,就可以在跨分割區(qū)域附近增加縫補電容來保證回流路徑連續(xù)問題;第1節(jié)所述的解決網(wǎng)卡產(chǎn)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(jié)
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(yīng)用場景如安規(guī)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(xù)、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(dǎo)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(chuàng)達這邊。今天就先說到這,下次給各位講解些別的內(nèi)容,咱們下回見啦!也可以關(guān)注我司wx公眾平臺:深圳比創(chuàng)達EMC!
以上就是深圳市比創(chuàng)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(dǎo)致的輻射問題的內(nèi)容,希望大家看后有所幫助!
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