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产品结构设计,机械设计,医疗产品设计,EMC设计你知道多少-右手工业设计
2022-08-28
  1. 为什么要对产品进行电磁兼容设计?

  答:满足产品的功能要求,减少调试时间,使产品符合电磁兼容标准的要求,使产品不会对系统中的其他设备造成电磁干扰。

  2、产品的电磁兼容设计可以在哪些方面进行?

  答:电路设计(包括器件选型)、软件设计、电路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路接地设计。

  3、在电磁兼容领域,为什么总是以分贝(dB)为单位来描述?

  答:因为要描述的幅度和频率范围很宽,用对数坐标在图上更容易表示,而dB是用对数表示的单位。

  4、我对EMC了解不多,但是现在电路设计中的数据传输速度越来越快了。 我在做PCB板的时候,也遇到过一些PCB EMC问题,但是觉得太潜伏了。 我想在这方面好好学习好好学习,而不是跟风。 我将学习每个人都学到的东西。 我真的觉得EMC在未来的电路设计中会变得越来越重要。 正如我之前所说,我对此了解不多,也不知道如何开始。 想问一下要学好EMC需要学习哪些基础知识和基础课程。 如何学习是更好的方法。 我知道学好任何一门学科都不容易,我从来没有想过要在短时间内完成它。 只是希望能给一些建议,尽量少走一些弯路。

  A:关于EMC,首先需要了解EMC标准,如EN55022(GB9254)、EN55024,以及简单的测试原理,还需要了解EMI元器件的使用,如电容、磁珠、差模电感、常见的 模电感等。在PCB层面,需要了解PCB布局、叠层结构、高速布线对EMC的影响,以及一些规则。 还有一点就是你需要掌握一些针对EMC问题的分析和解决思路。 这些是硬件人以后必须掌握的基础知识!

  5、一个刚涉足PCB设计的新手,想问一下,要做好PCB设计,需要掌握哪些知识? 另外,一般在哪里可以找到PCB设计中遇到的安规知识? 希望您的建议不胜感激!

答:对于PCB设计,你应该掌握:
  1、熟悉并掌握相关PCB设计软件,如POWERPCB/CANDENCE等;

  2、了解和熟悉所设计产品的具体架构,熟悉原理图电路知识,包括数字和模拟知识;

  3、掌握PCB加工工艺、技术及可维护加工要求;

  4、掌握PCB板高速信号完整性、电磁兼容性(emi和ems)、SI、PI仿真设计等知识;

  5、若相关工作涉及射频,需掌握射频知识;

  6、PCB设计现场知识请参考GB4943或UL60950。 一般绝缘间距要求可以查表得到!

  6、电磁兼容设计的基本原则

  答:电子线路设计指南电子线路设计人员往往只考虑产品的功能,而没有综合考虑功能和电磁兼容性。 因此,产品在完成其功能的同时,也产生了大量的功能骚扰和其他骚扰。 此外,不能满足灵敏度要求。 电子电路的电磁兼容设计应从以下几个方面考虑:

  元器件选择 在大多数情况下,电路的基本元器件满足电磁特性的程度将决定功能单元和最终器件满足电磁兼容性的程度。 选择合适的电磁元件的主要标准包括带外特性和电路组装技术。 因为能否做到电磁兼容,往往取决于远离基频的元器件的响应特性。 在许多情况下,电路组件决定了带外响应(例如引线长度)和不同电路元件之间的耦合程度。 具体规则如下:
  (1) 高频时,与引线型电容相比,应采用引线电感较小的穿心电容或支撑电容进行滤波。

  (2)当必须使用引线电容时,应考虑引线电感对滤波效率的影响。

  (3)铝电解电容可能会出现几微秒的暂时性介质击穿,所以在纹波或瞬态电压较大的电路中应使用固态电容。

  ⑷ 使用寄生电感和电容小的电阻。 片式电阻器可用于超高频段。

  ⑸ 大电感有大寄生电容。 为了改善低频部分的插入损耗,不要使用单段滤波器,而是由几个小电感组成的多段滤波器。

  ⑹ 使用磁芯电感时,要注意饱和特性,尤其要注意高电平脉冲会降低磁芯电感的电感量和滤波电路中的插入损耗。

  ⑺ 尽量使用屏蔽继电器,屏蔽罩接地。

  ⑻ 选择有效屏蔽和隔离的输入变压器。

⑼用于敏感电路的电力变压器应有静电屏蔽,屏蔽外壳和变压器外壳都应接地。

⑽设备内部的互连信号线必须使用屏蔽线,以防止它们之间的干扰耦合。

⑾为了使每个屏蔽与自己的插针连接,应选择有足够插针的插头座。

7.方波脉冲驱动电感传感器的问题

答案:1。信号测试时,尽量在屏蔽环境下进行。如果不方便,至少把传感器和前级屏蔽掉。

2.测试过程中尽量使用差分探头,或者至少尽量缩短探头接地线的长度。这可以减少测试误差。

3.你的电路实际工作频率并不太高。你可以通过接线来减少响铃。为了更好的噪声特性,要考虑共模信号的抑制,必要时插入扼流圈电抗器,注意开关电源在整个工作环境中的噪声,避免功率耦合。

4.如果传感器允许,可以使用电流放大模式,有利于提高速度,降低噪音。模拟开关尽可能放在前置放大器后面。虽然多了一个前置放大器,但是性能提升了很多,调试难度也降低了。

5.如果您非常关心波形,可以考虑额外的频率补偿。如果只是数字检测,要降低工作频率。总之,能低频就低频,能直就直。

6.注意AD转换前的反走样过滤和软件过滤,提高数据稳定性。

8.GPS电磁干扰的表现:特别是在PMP产品中使用GPS时,具有MP4、MP3、FM +GPS导航功能的手持和车载GPS终端产品必须内置GPS天线,这样GPS天线和GPS终端产品上的MCU、SDROM、晶振等元器件容易受到EMI/EMC电磁干扰,导致GPS天线的卫星接收能力大大降低,几乎无法正常定位卫星。有什么措施可以解决这样的EMI/EMC电磁干扰?

答:可以加ESD滤镜,既防静电又防电磁干扰。我们有GPS功能的手机客户用的就是这种方法。有许多制造商,使这些产品,如泰克,嘉邦,韩国ICT等。


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9.板上几乎所有重要的信号线都设计成差分对,以增强信号的抗干扰能力。一直有很多困惑:1。差分信号是只定义为模拟信号还是数字信号,还是两者都定义?一端有带圈可握的短马鞭
2.在实际电路图中,如何分析差分线对上圈套的频率响应,比如一个滤波器,是否还是和一般的二端口圈套分析法一样?
3.如何将差分对上承载的差分信号转换成通用信号?差分对上的信号波形是什么,它们之间有什么关系?

答案:1。差分信号就是用两条信号线传输一个信号,通过信号之间的电压差来做出决定的电路。它可以是模拟的,也可以是数字的。实际信号都是模拟信号,数字信号只是模拟信号经过阈值电平量化后的采样结果。因此,可以为数字和模拟信号定义差分信号。

2.差分信号的频率响应,这是个好问题。实际的差分端口是四端口网络,有差模和共模两种分析方法。如下图所示。当分析频率对应时,应分别加入极性相同的共模扫频源和极性相反的差模扫频源。需要在相应端设置共模电压测试点VCM = (V1+V2)/2和差模电压测试点Vdm=V1-V2。网络上有很多关于差分信号阻抗的计算和原理的文章,可以详细了解一下。

3.差分信号通常进入差分驱动电路,放大后得到差分信号。最简单的是差分共源共栅镜像放大器电路,一般模拟电路教材都有介绍。下图显示了差分放大器器件的spice电路图和输出信号波形。一般来说,它们需要完全反相,并且具有足够大的大于差模电压阈值的电压差。当然,信号中不可避免地存在共模成分,所以差分放大器的一个很重要的指标就是共模抑制比Kcmr=Adm/Acm。

10.我为我单位的DC磁钢电机设计了调速电路。电源端用0.33uf+夏普电视电感+0.33uf后不理想,再在PCB板电源端串联4个电感,但在30-50m Hz之间超过12db。我该怎么办?

答:一般来说,LC或PI滤波电路比单电容滤波或电感滤波要好。电源用0.33uf+夏普电视电感+0.33uf是什么意思?辐射是否超标?是什么频段?我猜测,DC磁钢电机供电电路中,反馈噪声幅度大,频率低,需要电感较大的电感滤波和多级电容滤波,效果会更好。

11.最近,我正在尝试构建一个增益不低于80 DB的0–150m宽带放大器。在EMC中需要注意哪些问题?

答:宽带放大器的设计要特别注意低噪声,比如电源一定要足够稳定。

2.1.注意输入输出之间的阻抗匹配,比如共基输入输出。

各级的去耦问题,包括高频和低频纹波等。
深度负反馈,防止自激振荡和环回自激等。
带通滤波气体的设计
答:真的很难回答。看不到实际设计。所有的建议还是老生常谈:注意EMC的三要素,传导和辐射路径,功率分配和地弹噪声。150MHz是模拟信号的带宽。数字信号的上升沿有多快?如果转折频率也在150MHz以下,我个人认为电源的传导耦合和平面辐射会是主要考虑的因素。第一,做好配电、分、解耦电路。80dB,如果增益足够高,做好前置极小信号及其参考电源与地之间的隔离保护,尽量降低这部分的电源阻抗。

12.请教小功率DC永磁电机设计中的电磁兼容方法和注意事项。生产了一台90W DC永磁电机(110~120V,转速2000/ min),其EMC一直超标。生产后16槽改为24槽,部分轴绝缘,不达标!现在我们要设计生产一台125W的电机。怎么处理?

答:DC永磁电机设计中的EMC问题,主要是电机旋转时产生的反电动势和换相引起的点火引起的。具体来说,RMxpert可以用来设计和优化电机参数,Maxwell2D可以用来模拟实际的EMI辐射。

13.可以通过阻抗边界来设置吗?还是用类似分层阻抗的RLC电阻?马鞭或使用designer设计电路和hfss工作?

答:集中抵抗可以通过RLC边界实现;如果是薄膜电阻,可以通过表面阻抗或者阻抗编辑来实现。

14.我在一台外壳有一圈金属饰品的机器上做静电测试。测试时遇到:32k晶振接触放电4k没问题,空气放电8k振动停止。怎么处理?

答:如果有金属,空气放电的效果和接触放电差不多。建议你试试在金属支架上喷涂绝缘漆。

15.现在测量PCB的电磁辐射很麻烦。我们使用光谱仪和自制的近场探头。先不说精度的问题。光是遇到高压就很头疼,怕光谱仪损坏。不知道能不能模拟解决。

答:首先,EMI测试包括近场探头和远场辐射测试,任何模拟工具都无法替代实际测试;其次,Ansoft的PCB单板噪声和辐射仿真工具SIwave和任意三维高频结构模拟器HFSS可以模拟单板和系统的近场和远场辐射,以及有限屏蔽环境下的EMI辐射。仿真的有效性取决于您对自己设计的EMI问题的考虑以及相应的软件设置。比如单板上的差模或共模辐射,电流源或电压源辐射等。根据我们的实践和经验,大部分EMI问题都可以通过仿真分析来解决,与实际测试相比,效果非常好。

16.听说Ansoft的EMC工具一般模拟1GHz以上的频率。我们板上频率最高的时钟线从主芯片到SDRAM只有133MHz,其他大部分频率都在KHz级别。我们主要用Hyperlynx设计SI/PI,操作简单,但是现在整板EMC还是超标,影响画质。此外,您的工具是否与Mentor PADS接口?

答:Ansoft的工具可以模拟频率从DC到几十GHz的信号,但相比其他工具,1GHz以上的有损传输线模型更准确。据我所知,HyperLynx主要做的是s I和串扰的仿真,以及单信号线的EMI辐射分析。目前没有PI分析功能。影响单板EMC的原因有很多,解决信号完整性和串扰只是解决EMC的一个方面。电源层噪声、去耦策略、屏蔽模式和电流分配路径都会影响EMC指标。这些可以通过ansoft的SIwave工具中的仿真来检查。此外,ansoft的工具具有与Mentor PADS的接口。

17.请说明什么时候划分底层减少干扰,什么时候划分地层减少干扰。

答:拆分底层。我还没听说过。什么意思?能给我举个例子吗?地层划分,主要是为了升降?马鞭源和被干扰对象之间的隔离,如数字和模拟之间的隔离。当然,分段也会带来交叉分段等信号完整性问题。使用ansoft SIwave可以很容易地检查任意点之间的隔离。当然,还有其他提高隔离的方法,比如分层、去耦、单点连接等。特定应用的效果可以通过软件来模拟。

18.电容跨接在两个不同的电源铜箔上,用作高频信号的回流路径。众所周知,电容与直流电隔离,频率越高,电流越平滑。我的疑问是,今天连接到PCB的大多数电平都是交流消除的,那么前面提到的电容通过什么?“通讯信号”?

答:这个问题有点玄乎,我也没看到有说服力的解释。对于交流来说,理想情况下电源和地是“短路”的,但实际上两者之间的阻抗不可能真的为0。你说的电容,容量不能太大,要体现“低频一点接地,高频多点接地”的原则。这大概就是这个电容的存在价值吧。经常出现的情况是,两个带电源的组件连接后,出现莫名其妙的干扰。两个电源之间使用一个陶瓷电容,干扰消失。

2:此电容用于稳压和EMI,它通过交流信号。"如今,大多数连接到PCB的层是无交流的."没错,但是别忘了数字电路本身会产生交流信号,会对电源造成干扰。当大量开关同时动作时,对电源的波动会很大。但在实际应用中,这种电容主要起到辅助作用,提高系统的性能。如果在其他地方设计得好,完全可以省略。

答:沟通就是改变。对于所谓的DC级,比如电源,因为布线有阻抗,当它的负载发生变化时,对电源的需求就会发生变化,或大或小。在这种情况下,“串联”布线阻抗将产生更大或更小的压降。因此,在DC电源上有一个交流信号。该信号的频率与引起变化的频率相关。电容的作用是在附近储存一定的电荷能量,这样这种变化所需的能量就可以直接从电容中获得。同样,电容器(此时可视为电源)与负载之间似乎也有交流电路。电容起到交流电路的作用,大致是这样的...

19.这家公司制造了一款新手机。做3C认证的时候有一个辐射指标不合格,频率50-60M,超过5dB。应该是充电器造成的,所以加了几个电容,有的没有。电容为1uF和100uF。请问有什么好的解决办法(不用换充电器,只需要换手机的电路)。手机板充电器的输入端加个电容能解决吗?

答:大电容增大,小电容减小,有点串起来,但不太可能是电池引起的。

回答:你尽量把变频电感的外壳对地短路屏蔽。

20.PCB设计中如何避免高频干扰?

答:避免高频干扰的基本思路是尽量减少高频信号电磁场的干扰,这种干扰称为串扰。您可以加宽高速信号和模拟信号之间的距离,或者在模拟信号旁边添加接地保护/分流走线。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。

21.如何解决PCB设计中高速布线和EMI的冲突?

答:由于EMI增加的阻容或铁氧体磁珠,信号的某些电气特性达不到规格。因此,最好通过安排布线和PCB层压来解决或减少EMI问题,例如高速信号穿过内层。最后,使用电阻电容或铁氧体磁珠来减少对信号的损害。

22.几块PCB构成一个系统。板与板之间的地线应该如何连接?

答:当PCB板之间相互连接的信号或电源在作用时,比如A板有电源或者B板有信号送来,一定会有等量的电流从地层层流回A板(这是基尔霍夫电流定律)。这个地层的电流会流回阻抗最低的地方。因此,在电源或信号相互连接的接口处,分配给该结构的引脚数量不应过小,以降低阻抗,从而降低该结构上的噪声。此外,还可以对整个电流回路进行分析,尤其是电流大的部分,通过调整接地或地线连接来控制电流路径(比如在某处做低阻抗,让大部分电流从这个地方走),从而减少对其他敏感信号的影响。

23.PCB设计中差分信号线中间可以加一根地线吗?

答:差分信号中间一般不能加地线。因为差分信号的应用原理最重要的一点就是利用差分信号之间的耦合带来的好处,比如通量抵消,抗噪抗扰度等等。如果中间加一根地线,耦合效果就被破坏了。

24.PCB与外壳之间接地点的合理选择是什么原理?

答:PCB与外壳之间接地点的选择原则是利用机箱接地为回流电流提供低阻抗路径,并控制这个回流电流的路径。比如,一般情况下,可以在高频器件或时钟发生器附近用固定螺丝将PCB地与机箱地连接起来,使整个电流回路面积最小化,从而减少电磁辐射。

25.在电路板尺寸固定的情况下,如果设计中需要容纳更多的功能,往往需要增加PCB的布线密度。但是,这可能会导致布线的相互干扰,同时,如果布线太细,则无法降低阻抗。请介绍一下你在高速(> 100MHz)高密度PCB设计方面的技巧?

答:在设计高速高密度PCB时,要特别注意串扰,因为串扰对时序和信号完整性影响很大。提供以下注意事项:

1.控制线路特性阻抗的连续性和匹配。

2.布线间距的大小。一般间距为两倍线宽。通过仿真,可以知道迹线间距对时序和信号完整性的影响,找出最小容许间距。不同码片信号的结果可能不同。

3.选择适当的终止方法。

4.避免上下相邻层走线方向相同,甚至走线刚好与上下层重叠,因为这种串扰大于同层相邻走线的串扰。

5.使用盲/埋通孔增加布线面积。但是PCB的制造成本会增加。在实际实现中要做到完全并行、等长确实很难,但是要尽量做到。

此外,可以保留差分端接和共模端接,以减轻对时序和信号完整性的影响。

26.在PCB设计中,经常使用LC电路对模拟电源进行滤波。但是为什么LC有时候比RC滤波差呢?

答:LC和RC滤波效果的比较,必须考虑要滤波的频段和电感值的选取是否合适。因为电感与电感值和频率有关。如果电源的噪声频率低,电感值不够大,滤波效果可能不如RC。但使用RC滤波器的代价是电阻本身会消耗能量,效率差,要注意所选电阻能承受的功率。

27.PCB设计中滤波时电感电容值的选取方法是什么?

答:电感值的选择除了要滤除的噪声频率外,还要考虑瞬时电流的响应能力。如果LC的输出端有可能需要瞬时输出大电流,则过大的电感值会阻碍大电流流过该电感的速度,并增加纹波噪声。电容值与可容忍的纹波噪声的标准值有关。纹波噪声越小,电容越大。电容的ESR/ESL也会产生影响。另外,如果把这个LC放在开关稳压电源的输出端,还要注意这个LC产生的极点/零点对负反馈控制回路稳定性的影响。

28.EMI和信号完整性的问题是相互关联的。在定义标准的过程中,我们如何平衡它们?

答:信号完整性和EMC还在草案中,不方便透露。如何平衡信号完整性和EMI不是测试规范的问题。如果想达到两者的平衡,最好是降低通信速度,但是大家都不同意。

29.PCB设计如何在不造成太大成本压力的情况下,尽可能满足EMC要求?

答:PCB因EMC而增加的成本,通常是因为增加层数增强屏蔽效果,增加铁氧体磁珠、扼流圈等器件抑制高频谐波。另外,通常需要配合其他机构的屏蔽结构,才能使整个系统通过EMC的要求。以下仅提供PCB的一些设计技巧,以减少电路产生的电磁辐射效应。

1.尽可能选择信号斜率慢的器件,减少信号产生的高频成分。

2.注意高频设备的位置,不要太靠近外部连接器。

3.注意高速信号、布线层及其回流路径的阻抗匹配,减少高频的反射和辐射。

4.在每个器件的电源引脚上放置足够多且合适的去耦电容,以减轻电源层和地的噪声。特别注意电容器的频率响应和温度特性是否符合设计要求。

5.外部连接器附近的地可以与地层适当隔离,连接器的地可以连接到附近的机箱地。

6.除了一些特别高速的信号之外,还可以适当使用接地保护/分流走线。但要注意保护/分流走线对走线特性阻抗的影响。

7.供电层比地层收缩20H,h为供电层与地层的距离。

30.在PCB设计中,当一块PCB中有多个数字/模拟功能模块时,传统的做法是将数字/模拟功能分开。为什么?

答:数字/模拟地分开的原因是数字电路在高低电位之间切换时,电源和地中会产生噪声。噪声与信号速度和电流有关。如果地平面没有划分,数字区电路产生的噪声较大,而模拟区的电路距离很近,那么即使数模信号没有交叉,模拟信号仍然会受到地噪声的干扰。也就是说,只有当模拟电路区域远离产生较大噪声的数字电路区域时,才能使用数模不分的模式。

31.在设计高速PCB时,设计师应该从哪些方面考虑EMC和EMI的规则?

答:一般来说,在EMI/EMC设计中,辐射和传导两个方面都应该考虑。前者属于较高频率部分(> 30MHz),后者属于较低频率部分(

32.PCB设计时,如何通过排列叠片来降低EMI?

答:首先要从系统上考虑EMI,单靠PCB是解决不了问题的。就层叠式EMI而言,我认为主要是提供最短的信号返回路径,减少耦合面积,抑制差模干扰。另外,地层与电源层耦合紧密,电源层延伸适当,有利于共模干扰的抑制。

33.设计PCB时,为什么要铺铜?

答:一般来说,铺铜有几个原因:

1.EMC。对于大面积的地面或者电源,会起到屏蔽作用,一些特殊的地方,比如PGND,会起到保护作用。

2.PCB工艺要求。一般为了保证电镀效果,或者叠片不会变形,布线少的PCB就镀铜。

3、信号完整性要求,给高频数字信号一个完整的返回路径,减少DC网络的布线。

当然还有散热,特殊器件安装镀铜等等原因。

34.安全问题:FCC和EMC的具体含义是什么?

A: FCC:联邦通信委员会,美国通信委员会;电磁兼容性:电磁兼容性。FCC是标准组织,EMC是标准。标准的发布有相应的原因、标准和检测方法。

35.制作pcb板时,为了减少干扰,地线是否应该形成闭和形式?

答:制作PCB板时,一般来说,为了减少干扰,需要减少回路面积。敷设接地线时,不应采用封闭形式,而应采用树枝状形式,并尽可能增加地面的面积。

36.PCB设计中如何避免串扰?

答:变化信号(如阶跃信号)沿传输线从A传播到B,在传输线C-D上会产生耦合信号,一旦变化信号结束,即信号回到稳定的DC电平,耦合信号就不存在了,所以串扰只发生在信号跳变时,信号边沿变化越快(转换速率),串扰产生越大。空间耦合电磁场可以提取为无数耦合电容和耦合电感的集合,其中耦合电容产生的串扰信号在受害网络上可以分为正向串扰和反向串扰Sc,这两个信号极性相同;耦合电感产生的串扰信号也分为正向串扰和反向串扰SL,两者极性相反。

耦合电容产生的正向串扰和反向串扰同时存在,大小几乎相等,使得受害网络上的正向串扰信号由于极性相反而相互抵消,反向串扰信号极性相同,叠加增强。串扰分析的模式通常包括默认模式、三态模式和最坏情况模式分析。默认模式类似于我们实际测试串扰的方式,即攻击者网络驱动器由翻转信号驱动,受害者网络驱动器保持初始状态(高电平或低电平),然后计算串扰值。该方法对于单向信号的串扰分析是有效的。三态模式是指违规网络的驱动器由flip信号驱动,受害网络的三态端子置于高阻态以检测串扰。这种方法对于双向或复杂拓扑网络是有效的。最坏情况分析是指受害网络的驱动保持在初始状态,模拟器计算所有默认受害网络对每个受害网络的串扰之和。这种方法一般只分析单个关键网络,因为需要计算的组合太多,模拟速度慢。

37.在EMC测试中,发现时钟信号谐波超标非常严重,只有去耦电容接在电源引脚上。PCB设计要注意哪些方面来抑制电磁辐射?

答:EMC的三要素是辐射源、传播途径和受害者。传输方式分为空间辐射传输和有线传输。所以要抑制谐波,先看它传播的方式。电源去耦是为了解决传导模式的传播。此外,还需要必要的匹配和屏蔽。

38.在PCB设计中,地线通常分为保护地和信号地;接地分为数字接地和模拟接地。为什么要分地线?

答:分地的目的主要是出于EMC的考虑,担心数字电源和地的噪声会通过传导通道干扰其他信号,尤其是模拟信号。至于信号和保护地的划分,是因为EMC中对ESD静电放电的考虑类似于我们生活中避雷针的接地作用。不管怎么分,最后只有一个地球。只是噪音散发的方式不同而已。

39.PCB设计中,在铺设时钟时,是否需要在两侧加接地屏蔽?

答:是否加屏蔽地线取决于板上的串扰/EMI,如果屏蔽地线处理不好,可能会使情况变得更糟。

40.近端串扰和远端串扰与信号频率和信号上升时间有关吗?会随着他们的改变而改变吗?如果有,是否可以有一个公式来解释它们之间的关系?

答:应该说入侵网络对受害网络造成的串扰与信号变化沿有关。变化越快,串扰越大(V=L*di/dt)。串扰影响网络中对数字信号的决策影响与信号频率有关,频率越快影响越大。

41.PCB板设计时有以下两种堆叠方案:堆叠1信号地信号电源++1.5V信号电源++2.5V信号电源++1.25V信号电源++3.3V信号电源++1.8V信号地信号堆叠2信号地V +1.8V,电源++2.5V +1.2V,信号,电源++3.3V,信号
哪种层压顺序更好?对于堆栈2,中间两个分开的电源层会影响相邻的信号层吗?这两个信号层已经有一个信号接地层作为返回路径。

a:应该说这两种层压各有优点。第一种保证了平面层的完整性,第二种增加了层数,有效降低了电源层的阻抗,有利于抑制系统中的EMI。理论上,电源层和接地层相当于交流信号。但实际上,接地层比电源层具有更好的交流阻抗,信号最好有一个层作为返回层。但由于堆叠厚度的影响,例如信号与电源之间的介质厚度小于信号与地之间的介质厚度,第二堆叠中交叉分割的信号也存在电源分离处信号回流不完全的问题。

42.用protel 99se软件设计PCB时,处理器是8?C51,晶振12MHZ系统也有40KHZ的超声波信号和800hz的音频信号。这时候如何设计PCB才能提供高抗干扰能力?对于89C51这样的单片机,多大的信号才能影响89C51的正常工作?马鞭除了拉大两者之间的距离,还有其他提高系统抗干扰能力的技术吗?

答:PCB设计,抗干扰能力强。当然,要尽量降低干扰源信号的信号变化率。具体的高频信号取决于干扰信号的电平和PCB布线的长度。除了间距,通过匹配或拓扑结构解决干扰信号的反射和过冲问题,也能有效降低信号干扰。

43.PCB布线中电源的分配和布线需要像接地一样注意吗?不注意会带来什么样的问题?会不会增加干扰?

答:如果把电源当作平面层,其方式应该和地层类似。当然,为了降低电源的共模辐射,建议将电源层距离地层的高度缩小20倍。如果布线,建议采取树形结构,并注意避免电源回路问题。闭环电源会造成很大的共模辐射。

44.我做了一个TFT液晶显示屏。别人在做EMC测试的时候,干扰信号通过空间传播,导致屏幕上显示的图像抖动,幅度相当大。谁能指出怎么处理!就是在几条信号线上增加干扰脉冲群。具体名字不知道。干扰信号通过信号线辐射出去。

回答:如果是单个LCD,EMC测试中的脉冲群测试几乎是不可能的,尤其是使用耦合夹的时候,对你来说就够了。如果在仪器中使用LCD,问题并不难解决,比如信号线去耦,导电胶适当降低LCD入口阻抗,屏幕表面带屏蔽导电屏等。

45.前段时间根据EMC测试,GSM固定无线电话在100MHz-300MHz之间有辐射杂散现象。之后公司给我发了两部喷涂静电漆的屏蔽壳手机,实验室不允许换整部手机,我就把喷涂铁磁材料的外壳换到要改装的手机上进行测试。测试结果显示,之前的乱真现象没有了,只是主频有问题。手机的主频是902MHz,但是在905-910 MHz之间出现了几个频率。这是基本情况。改装的时候我只换了外壳,电路板等硬件没做任何修改。

答:电话的种类可以理解为:无线电话、无绳电话等。需要明确:手机类型,主机工作频率范围,机箱静电喷涂材料类型:如铁磁性或非铁磁性导电材料及导电性等。

46.当使用Protel Dxp固体镀铜时,选择浇注在所有相同的网状物上有什么副作用?会不会造成干扰信号在整板乱窜,从而影响性能?我做的是低频数据采集卡。这个问题可能不用担心,但我还是想搞清楚。

1:对于模拟和数字元件混合的PCB板,建议将模拟、数字和接地元件分开,最后在同一点接地,如“瓷珠”或0欧姆电阻。高速数据线要有两根地线并行,可以减少干扰。

2:浇在所有相同的网状物上,对信号的性能没有影响,只是对部分焊盘的焊接有影响,散热更快。这对百代来说应该是好事。增加焊盘和铜之间的接触面积。

答:倒在所有相同的网状物上不会有固体镀铜的副作用。应选择带图案的焊盘,而不是实心焊盘,因为实心焊盘散热快,在回流焊接过程中可能会竖起纪念碑。

47.什么是磁珠,有什么用途?磁珠连接、电感连接或0欧姆电阻连接是什么?

答:磁珠是专门用来抑制信号线和电源线上的高频噪声和峰值干扰的,也有吸收静电脉冲的能力。

磁珠用于吸收超高频信号。比如一些射频电路,PLL,振荡电路,含有超高频存储器的电路(DDR SDRAM,RAMBUS等。)都需要在动力输入部分加磁珠。电感是一种储能元件,用于LC振荡电路、中低频滤波电路等。,其应用频率范围很少超过50MHZ。

磁珠的作用主要是消除传输线结构(电路)中存在的射频噪声。射频能量是叠加在DC传输电平上的交流正弦波分量,DC分量是需要的有用信号,而射频能量是无用的电磁干扰,沿线路(EMI)传输和辐射。为了消除这些不必要的信号能量,芯片磁珠被用作高频电阻(衰减器),它允许DC信号通过,并过滤掉交流信号。通常高频信号在30MHz以上,然而低频信号也会受到芯片磁珠的影响。

要正确选择磁珠,必须注意以下几点:

1.无用信号的频率范围是多少;

2.噪音源是谁;

3.需要多大的噪声衰减;

4.环境条件是什么(温度、DC电压、结构强度);

5.电路和负载的阻抗是多少;

6.PCB上是否有放置磁珠的空间;

前三种可以通过观察厂家提供的阻抗频率曲线来判断。在阻抗曲线中,有三条曲线非常重要,即电阻、电感和总阻抗。总阻抗用ZR22πfL()2+:=fL来描述。通过该曲线,选择在期望噪声衰减的频率范围内具有最大阻抗并且在低频和DC的信号衰减尽可能小的磁珠类型。在过高的DC电压下,芯片磁珠的阻抗特性会受到影响。此外,如果工作温度升得过高或外部磁场过大,磁珠的阻抗也会受到不利影响。使用芯片磁珠和芯片电感的原因:使用芯片磁珠还是芯片电感主要看应用。谐振电路中需要使用片式电感。当需要消除不必要的EMI噪声时,芯片磁珠是最佳选择。

48.刚才我在做硬件设计。请教如何确定电容值来消除线间串扰?

答:PCB布线时,注意不要有太长的平行走线,尤其是高速或高摆幅信号。如果无法避免,则保持足够的距离或增加接地隔离。体积有限、抗干扰要求高的部分可以用金属屏蔽隔离。

49.实际做产品的时候发现很头疼。当开发的样机放在干扰严重的汽车上,为了解决续流问题,在汽车的电源上接入一个小电池(加了一个二极管,防止小电池的电压被拉跨)。但发现一旦打铁时与汽车地线连接,端子会受到干扰。有什么好的建议?

答:这是一个明显的EMC问题。车上的电火花干扰了你的终端设备。这种干扰可能是辐射或传输到您的终端。

造成这个问题的原因有很多:

1.接地问题,你的终端主板上地线的走线问题,铜的分布。

2.对于外壳的屏蔽问题,如果是金属外壳,用锡纸封住外壳的非金属部分,可以试一试。

3.电路板的布局,电源部分和CPU部分尽量分开,电源部分的布线尽量粗,尽量短。布线规则非常重要。

4.电路板的层数非常重要。一般汽车上的电子产品主板最好至少4层,两层的抗干扰性可能会差一些。

5.加一个磁环。测试的时候可以考虑在电源线上套一个磁环。

当然也可能有很多其他的解决方法,具体情况可能会有所不同。希望能帮到你。

50.问:在电路中,为什么在SCL、SDA和AS中串联一个电阻?电路中电阻的大小会有什么影响?

a:引体向上是涨幅吗?q干扰能力,一般取Vcc/1ma 10k;;串联用于阻尼。一般为33ohm 470ohm,即信号线上的脉冲频率高时,会从线路的一端反射到另一端,可能会影响数据和EMI。在线路中间增加一个串联电阻将有效地控制这种反射。

51.CE/FCC测试时,如果200MHz辐射过高,超过可接受范围,应该如何消除?磁珠应该如何挑选?另外,晶振倍频部分的辐射应该如何消除?

答:你说的这个问题太简单了,无法给你一个非常准确的答案,但是根据我个人的经验,给我一些思路。

如果能确定是倍频,那就主要对付倍频装置,应该是有目标的。可以在治疗中直接尝试,简单屏蔽倍频器件(用可乐罐做个屏蔽就行,关键是要注意接地。)测试看辐射值有没有降低,如果有,识别辐射源,有针对性的屏蔽。如果没有变化,应该着重考虑。裸露的输电线路能接地的,一定要接地。最好用屏蔽线试一下,看有没有变化,确认是否和传输线有关。最后,盒子本身的屏蔽问题,这个问题很复杂,成本也很高,在没有办法的情况下,也是唯一可以解决的办法。这些方法都试过了,辐射值应该会降低。

52.最近在写一个2KW的吸尘器软件。功能实现了,但是过不了EMC。请指出软件用的是哪种算法,能过EMC!功能简述如下:
1.软启动和软调速功能。(所谓软启动是指电机缓慢加速,速度不会突然变化)
2.马达的速度可以调节。
3.电机由可控硅整流器控制。控制方法是对正弦波进行斩波。
硬件方面,电路非常简单,硬件处理EMC只有一个0.1uF的安全电容。

答:和硬件沟通可能需要更多的努力,但单靠软件很难解决。

53.解码器中DA的转换频率随着电源和地从芯片内部辐射出去,为166M。我接了一个1N,或者630P,或者30P的电源,都没有停。两层板,供电回路很短,请大家给点建议,分析一下滤不掉的原因。

答:供电质量差(负载能力)。DA应该使用单电源。

答:先检查输出端是否接地良好,然后试着把信号输出口串到珠子上。

答:我觉得你可以用100M的磁珠在166M高频下破坏它。

54.多通道温度采集采用K型热电偶,电源采用电荷泵转换模块。信号调理部分希望使用AD620和OP07进行二次放大。现在,我不确定有些地方。请帮帮我!
第一,电源。现在我用12v电池供电,通过电荷泵转换成+/-12v。这个电压有一定的纹波,不利于信号采集。电池电压是否应该直接作为单一电源?
第二,热电偶的两个信号端能否按照AD620数据手册中的例子直接输入到AD620的输入端。我觉得手册里也有EMI滤波器的部分。这部分应该如何加入到热电偶的测量中?热电偶的冷端应该接地还是接稳压?
第三,因为我要求的温度低于零度,所以AD620的输出应同相放大并反相,然后发送到模数端口。我打算用OP07做两级滤波器,第一级是无限增益滤波电路,第二级是两次同相放大和两次反相放大的滤波电路。不知道这有没有可能?

回答:如果你的热电偶冷端接地(很多设备热电偶的一端接地),温度在零度以下,你最好用+/-电源。这是通常的做法。电源的纹波不错,但不一定对称。你可以添加一个稳定的LDO来实现它。低频滤波对结果影响较大,但一阶滤波要满足要求。EMI部分取决于您的应用环境。对于多路温度测量,可以将多路复用器放在放大之前,以降低成本。多路复用器要有差分输入,热电偶输入线也要热电偶型,挺贵的。

5.电磁兼容的一些基本问题:认证中经常遇到的一些EMC问题。

EMI/EMC设计经典70问答,收下谢谢。
RF semi内部的抽象视图

答:以下是总结的电子产品中的一些问题。

电子产品最常见的问题有:再辐射、CE传导、ESD静电。

通信电子产品不仅包括以上三项:RE、CE、ESD,还包括浪涌-浪涌(雷击、雷电)

医疗设备最常见的问题是ESD-–静电,EFT-–瞬态脉冲抗干扰,CS–传导抗干扰,RS–辐射抗干扰。

对于北方干燥地区,产品的ESD静电要求非常高。

在四川和西南一些有雷的地区,EFT对防雷要求很高。

56.怎样才能摆脱ic中的电磁干扰?

答:集成电路的电磁干扰主要来自静电(ESD)。要避免ESD对IC的干扰,一方面在电路板布局时要考虑ESD(和EMI)的问题,另一方面要考虑增加ESD保护的器件。目前有两种器件:压敏电阻和瞬态电压抑制器TVs。前者由氧化锌组成,响应速度相对较慢,电压抑制较差。而且每次受到ESD的冲击都会老化直至失效。TVS采用半导体材料,响应速度快,电压抑制好,可以无限使用。从成本来看,压敏电阻的成本比TVS低。

57.电磁干扰的表现形式:特别是GPS应用于PMP时,是手持和车载GPS终端,具有MP4、MP3、FM +GPS导航功能。手持和车载GPS导航终端必须内置GPS天线,这样GPS天线和GPS终端上的MCU、SDROM、晶振等元器件容易受到电磁干扰,导致GPS天线的卫星接收能力低很多,几乎无法正常定位。不知道有没有GPS的设计者和开发者遇到过这样的电磁干扰,然后采取有效措施解决这样的电磁干扰。什么样的解决方案?一端有带圈可握的短马鞭

答:我觉得这个问题主要出在电路设计上,大多是电路的保护和屏蔽不好造成的。我现在的客户没有这方面的困惑。他们现在有两部分电磁干扰,但是基本解决了/蓝牙的电磁干扰和遥控器的电磁干扰。解决方案:第一个我还没找到答案,第二个是把遥控器的有效距离提高到5M。

答:PCB上各功能模块的分布很重要。在PCB层之前,需要根据各部分的电流大小和晶振频率做一个合理的规划,然后各部分的接地就很重要了。这是为了解决共用电源与地之间的干扰。根据实际测量,主振荡源之间的空间距离对辐射影响很大,主振荡源稍微远离时干扰明显减小。如果空间不允许,需要局部屏蔽,但前提是电源的进出线要去耦。磁珠电容是个不错的选择,蓝牙和GPS可以印制板电感。选择DC/DC电源的转换频率也很重要。不要让倍频(多谐波)与其他电路的频率重合(尤其是接收)。一些DC/DC频率是固定的,只需添加一个简单的滤波电路。同频抑制是GPS接收和遥控接收灵敏度下降的主要原因。还有,接收电路的本振幅度要调得尽可能小,否则会成为连续的干扰源。我们在一个盒子里继承了蓝牙,GPS接收机,另一个2.4GHz收发机,433M遥控接收机,效果不错,GPS接收机灵敏度高。

58.遇到了单片机系统。
1.摩托罗拉的主控芯片MC908JL3

2.8M陶瓷谐振

3.电源通过连接线连接。

目前EMI中传导电压在24M位置超标0.8dB。请问有没有什么好的办法抑制超标?加磁环,加Y2电容等。这个频率是传导范围还是辐射范围?

回答:到底是24M在EMI实验中超标还是24M在传导中超标。如果是前者,说明辐射超标,如果是后者,说明传导超标。

59、用双向晶闸管控制DC电机的速度,但电机会干扰电源和影响过零检查,导致速度不受控制或?j变化。请指教!

答:这种现象的可能性如下:1。电机为非阻性负载,所以电路中发生相移,导致控制不准确;可以增加电容滤波;2.一般双向晶闸管控制大功率或大电流负载,采用过零导通代替相位调制,可以降低EMC的影响。

2:流量移相调速非常常用。如果过零检测的硬件部分没有问题,那就要仔细改进软件的处理方法。在一个周期内(50Hz 20mS),需要处理两次可控硅的导通。过零检测后的延迟输出时间决定了您的相移角度。

60.请问哪位大侠做过V.35,E1,G.703(6?k)继电器接口的电磁兼容设计?你能给我一些建议吗?

主要通过以下标准:

GB/T 17626.12(IEC61000-4-12)电磁兼容性试验和测量技术振荡波抗干扰试验

GB/T17626.2(IEC61000-4-2)电磁兼容性试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3(IEC61000-4-3)电磁兼容性试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T 17626.4(IEC61000-4-4)电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变抗干扰试验

GB/T 17626.5(IEC61000-4-5)电磁兼容性试验和测量技术浪涌冲击抗扰度试验GB/T 17626.6(IEC61000-4-6)电磁兼容性试验和测量技术射频场感应传导骚扰抗扰度

答:这些标准是电磁兼容测试的一些基本标准,需要你结合你的产品来确定具体的指标。你的接口是通信接口,一般都有标准电路。当单板原理图的滤波器设计和PCB的正确布局布线设计一般都能通过测试时,其他情况下需要增加EMC滤波器和瞬态抑制器件,需要结合具体接口进行分析。

61.布线不能跨越分开的电源之间的间隙。哪位大虾能详细解释一下?

答:如果把一个电源层分成几个不同的电源部分,比如3.3V,5V等。,信号线最好不要同时出现在不同的电源平面上,也就是布线不能跨越分割的电源之间的缝隙,否则会产生不必要的EMC问题,即使对于地,布线也不能跨越分割的地之间的缝隙。

62.目前单片机通过达林顿管和光耦控制一个12V继电器来控制交流接触器的吸合,往往会导致单片机在吸合瞬间复位。通过用示波器测量复位引脚,可以检测到有效的复位信号(使用带三个引脚的复位IC)。单片机5V供电,5V稳压器前后连接1000uF电容。示波器检测没有发现功率波动。另外,如果继电器空载(无交流接触器),没有发现复位现象。请问,这个问题应该怎么解决?

答:可以在交流接触器线圈两端并联一个电阻和电容串联的阻容吸收回路。电容器的容量在0.01UF—0.47UF之间,耐压最好比线圈的额定电压高2-3倍。这样可以吗?

答:这应该是交流接触器工作时产生的EMC干扰造成的。楼上朋友的阻容吸收就是一个很好的解决方法。同时也可以考虑在12V继电器的输出触点上并联100P到47P的高压电容。

3.交流接触器增加RC吸收是有效的。但是,你也应该检查一下你的电源电路,看看你的CPU电源布线是否过长。尽量去掉芯片电源引脚上的耦合电容,同时在稳压部分增加LC吸收电路,尽可能吸收电源的干扰。

答:首先不要带负荷看是否出现同样的现象,分级判断放电问题。不要先接光耦,再接继电器。如果光耦未连接或发生复位,检查硬件输出端口和复位之间是否短路。如果没有复位,可以连接光耦,但不能连接继电器。也有可能是地线太细,复位引脚的地离光耦太近,离电源太远,光耦的限流电阻太小,导致地电位瞬间升高。布线时,CPU应远离大电流器件,接地线应为星形单点接地。如果仍发生复位,则是继电器线圈变化和舞动点电弧或大负载引起的电磁干扰。可以采用一些方法来屏蔽和消除触头电弧。大多数情况下电源处理不好,地线或者+5V线太长太细。CPU位置不合理。

63.交流滤波器和DC滤波器可以互操作吗?一般来说,交流线路滤波器可以用在DC场合,但DC线路滤波器永远不能用在交流场合。为什么?

答:DC滤波器中使用的旁路电容器是DC电容器,在交流条件下使用时可能会因过热而损坏。如果DC电容器的耐压低,它也会被击穿损坏。即使不发生这两种情况,一般DC滤波器中的共模旁路电容容量较大,交流使用时也会产生过大的漏电流,违反了安全标准的规定。

64.在箱式设备中,如以太网交换机或PC,有机箱接地和电路接地。我发现有些器件用电容连接两个地,有些用零电阻,有些用铁氧体。哪个是对的?

答:我们一般用102高压陶瓷电容。

65.“制度保护”是什么意思?是对底盘的保护吗?一端有带圈可握的短马鞭

答:可以,机柜要尽量紧密,少用或不用导电材料,尽量接地。

66.所有金属材质的产品(如铝、不锈钢等)有什么影响?)关于ESD保护?怎么处理比较好?

答:所有产品都是金属外壳。如果接地不好,不利于ESD防护,但只要接地做好,就不会有问题。至于怎么接地,要看设备的具体情况。如果是大型设备,可以通过设备直接连接到地面,效果当然会比较理想。

67.为什么频谱分析仪观测不到静电放电等瞬态干扰?

答:因为频谱分析仪是窄带扫频接收机,在某一时刻只接收某一频段的能量。而静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰,频谱范围广但时间短。这样,当瞬态干扰发生时,频谱分析仪只观测到其总能量的一小部分,不能反映实际的干扰情况。

68.在现场诊断电磁干扰问题时,通常需要使用近场探头和频谱分析仪。如何用同轴电缆制作一个简单的近场探头?

答:剥去同轴电缆的外层(屏蔽层),露出芯线。将芯线绕成直径1~2 cm的小环(1~3圈),焊接在外层。

69.测量人体的生物磁信息是一种新的医学诊断方法。这种生物磁测量必须在磁屏蔽室中进行,磁屏蔽室必须能够屏蔽从静磁场到1GHz的交变电磁场。请提出这个屏蔽室的设计方案。

答:首先考虑屏蔽材料的选择。因为要屏蔽频率很低的磁场,所以要用高导磁率的材料,比如坡莫合金。因为坡莫合金加工后磁导率会降低,所以热处理是必须的。所以屏蔽室要用拼装面板。每块板都是事先按照设计加工好的,然后热处理,运到现场,非常用心的安装。每个板的接合处应该重叠以形成连续的磁路。这个屏蔽室可以很好的屏蔽低频磁场,但是缝隙会造成高频泄漏。为了弥补这一不足,坡莫合金屏蔽室外层焊接铝板,形成第二层屏蔽,起到屏蔽高频电磁场的作用。

70.设计屏蔽机箱时,根据什么因素选择屏蔽材料?

答:从电磁屏蔽的角度,主要考虑屏蔽电场波的种类。对于电场波、平面波或高频磁场波,一般金属即可满足要求,而对于低频磁场波,则应使用高磁导率的材料。

71.除了屏蔽材料,还有哪些因素影响机箱的屏蔽效能?

答:受两个因素影响。第一,底盘上的导电不连续性,如孔洞、缝隙等。另一种是穿过屏蔽盒的电线,如信号线、电源线等。

72.屏蔽磁场辐射源需要注意哪些问题?

答:由于磁场波的波阻抗很低,反射损耗很小,主要通过吸收损耗来达到屏蔽的目的。因此,应选择高导磁率的屏蔽材料。另外,在设计结构时,屏蔽层要尽量远离辐射源(增加反射损耗),孔洞、缝隙等也要尽量远离辐射源。

73.在设计屏蔽结构的时候,有一个原则:尽量让机箱内的线缆远离缝隙和孔洞。为什么?

答:因为电缆附近总是有磁场,而且磁场很容易从孔中漏出(不管磁场的频率如何)。因此,当电缆靠近缝隙和孔洞时,会产生磁场泄漏,降低整体屏蔽效能。

74.为什么为了抑制噪声信号,很多情况下我们会采用接地的方法而不是连接电源?和接地电源都在多层PCB上的一层。根据电压零点的相对性,连电源层都可以作为电压零点?

答:接地也可以说是连接到一个参考点。既然是参考点,应该能起到参考作用。我觉得是,也就是说,至少我觉得这里是零,没有阻抗(其实看布局)。如果电源的输出阻抗为零,当然也可以作为噪声信号的参考点和旁路通道。

2.信号的地有几种含义:1 .当然-地球,地球2。相对地,参考地3。无处——有时候为了减少干扰,故意把信号的0/1相对于对方,而不是相对于地,也就是不把信号0当地。例如CAN中的信号。硬件设计的难点之一是如何解决接地问题,从IC芯片到一个大系统。

3.用示波器探头上的接地线夹住电源可能会烧坏示波器。示波器探头上的接地夹连接到示波器电源线的地线(如果不是为了隔离探头)。用它夹住电源会直接把电源接地短路。将不同探针的接地线夹在不同电位的点上也会短路。因此,建议示波器电源通过隔离变压器连接到电源。或者像我们平时做的那样,把示波器电源线的接地针拔掉,以免后患。接地和隔离是我们在设计和测试中应该始终注意的问题。答:虽然电源层和接地层之间的交流电压为零,但接地层相对更干净,所以通常是接地而不是电源。

75.手持测试产品可以由电池供电,也可以由外部适配器供电。适配器单独带负载的辐射发射(RE)测试可以通过,手持产品在电池供电的情况下辐射发射(RE)也可以通过,而且裕量比较大。但在外接适配器的情况下,在160M左右频率超标,所以无法通过认证。原因是什么?如何定位干扰源?耦合方式?懂得解决定位。

答:这个问题可能的干扰源有两个:适配器的开关频率、手持测试产品本身的晶振和内部开关电源频率。单独测试没有超标,用标准测试显示耦合方式是产品的电源电缆。有几种方法可以定位:

1.在电源输出电缆(即产品的电源输入电缆)的两端贴上磁环进行测试。如果在适配器附近落差比较大,说明是适配器引起的;否则是手持产品内部干扰源造成的;

2.在手持产品的电源输入接口共模扼流圈处做一个摄谱仪测试,看那端干扰大。如果是共模扼流圈内侧的干扰,说明是手持产品的干扰;

3.如果您怀疑外部适配器,只需更换测试。如果没有这个频点,说明是适配器问题。通过以上方法定位后,发现确实是电源适配器问题。虽然开关电源的频率只有KHZ,但干扰往往可以达到几十或几百MHZ。同时,电源适配器的负载不同,空间辐射发射的测试结果也会不同。

76.我们做的是手持设备,用电池工作。做辐射发射测试时,在700M点超标。返回后,我们将辐射源放置在10M有源晶体振荡器和dsp内部的PLL电路上。首先,我们改进了晶振的电源滤波电路,增加了10uf和0.1uf的电容,在700M时明显下降,但在800M时增加更多;其次,我们改变了直接插入芯片的晶振,以降低其扇出能力,改进效果并不显著。有没有其他方法可以改善?晶振的滤波电路有什么特殊要求?

答:从你描述的情况来看,信号源本身可能是一个10MHZ的晶体振荡器,或者是内部的10MHZ倍频。对于超过700MHZ或800MHZ标准的高频,有几种处理方法:

晶振处理:对电源进行滤波,对时钟布线进行RC滤波,或者用磁珠代替电阻滤波器;

另外,如果可以定位单板布线的外辐射,可以过滤外辐射布线,比如磁珠、电容;

因为超标是高频;很可能你的PCB板的阻抗相对较大,有一个大的环路;因此,您需要检查这方面的PCB设计。

另外,如果你的设备是金属外壳,可以从屏蔽的角度看是否有屏蔽漏电!如果接口电缆对外辐射,可以对电缆接口进行过滤,具体措施针对不同接口有所不同。

77.没有人在设计过程中提到EMC,或者他们对EMC不够重视;开模或者产品定型后,EMC问题就出来了。如何解决这个问题?

答:这个问题我们大部分企业都会遇到。关键是企业没有严格的EMC设计流程!大多数工程师没有EMC设计经验,导致工程师无法将EMC设计理念融入到产品的早期研发过程中。出现问题并不奇怪。建议企业首先培养工程师的EMC设计水平,同时提高他们的设计意识。此外,更重要的是建立一套EMC设计流程和平台。例如,有必要有一个电磁兼容设计的原理图规格,一个设计检查控制清单,指导,监督和控制。那么,前期的EMC设计才能真正落实,后期产品的EMC指标才能得到保证!当然,这个问题还是一个系统问题,涉及的范围很广,比如结构、电源、硬件电路、PCB等。

78.磁珠和电感有什么区别?高频磁珠如何过滤?

答:电感是用来控制PCB中的EMI的。对于电感,其电感与频率成正比。这可以用公式解释:XL = 2πfL,其中XL为感抗(单位ω)。

例如,理想的10 mH电感在10 kHz时的电感为628ω;在100 MHz时,它增加到6.2mω。因此,在100 MHz时,该电感可视为开路。在100 MHz时,如果信号通过该电感,信号质量将会下降(这可以在时域中观察到)。和电容一样,这个电感的电参数(线圈间的寄生电容)限制了这个电感只能工作在1 MHz以下的频率。

问题是,如果高频时不能用电感,那应该用什么?答案是应该用“铁氧体磁珠”。铁粉为铁镁或铁镍合金。这些材料的磁导率很高,在高频高阻抗的情况下,电感中线圈间的电容会最小。铁粉通常只适用于高频电路,因为在低频时,它们基本上保持了电感(包括电阻和电阻元件)的完整特性,从而在电路上造成轻微的损耗。高频时基本只有电阻分量(jωL),电阻分量会随着频率的增加而增加。其实铁粉珠是射频能量的高频衰减器。

其实铁粉球可以看成是一个电阻和一个电感并联在一起。低频时,电阻被电感“短路”,电流流向电感;高频时,电感的高电感迫使电流流向电阻。

铁粉球本质上是一个耗散装置,可以将高频能量转化为热能。所以从效率上来说,只能解释为电阻,不能解释为电感。

79.笔记本电脑适配器的交流端子GND和电脑内部的GND(即机箱)之间的电压差是否很低?他们的土地之间有什么关系?适配器内部是如何设计的?当我们测量电源谐波时,谐波主要是由适配器还是笔记本电脑本身产生的?

答:从理论上讲,电脑机箱和适配器的GND应该是保护地,但是没有电压差,是直接接地的。

交流输入的电压基准为零线,输出为DC,与输入隔离。

输出的参考电压是DC电源的负端。电脑适配器一般为隔离式交流/DC电源,采用反激式或正激式变换器。可以参考开关电源方面的书籍。

开关模式的适配器肯定会产生谐波,所以我在电脑内部没有研究过的情况下不能妄加评论,但是估计适配器的谐波应该占很大比例。有兴趣的话可以试着拿一个线性电源的笔记本电脑,看看谐波情况。应该大不一样。

80.一般电器和电子设备的接地不是大地,如电子负载。为了防止工作中产生静电,经常需要佩戴静电手环。但如果静电手环接地,工作时往往会带电。我测过,电子负载和地之间的电压是交流的,超过100伏就不稳定了。原因是什么?

答:交流电压一般来自电源滤波器对地的Y电容。如果耦合了,机箱的接地就没了。一般对Y电容的大小是有要求的,为了防止因接地不良导致机箱漏电流过大造成人身伤害。

81.目前,在外围电路、PCB和结构屏蔽方面仍在解决EMC问题。其实EMC问题本身也和芯片内部互连和布线的设计有关。以下问题为例:我正在设计一款SOC芯片的封装。封装形式是PBGA,有四层PCB:信号-地-电源-信号。我在布置封装直球的时候遇到了一个问题:通常为了给信号提供良好的电流回流路径,减少电源/地反弹,在高速信号区按一定比例插入电源/地直球。我提到过一些英特尔的北桥或者内存控制中心的封装直球分布的例子。在DDR信号(高速信号)区,有的例子插电源和地直球,有的例子只插地直球。在我看来,由于DDR信号接口采用SSTL_2规格,使用CMOS输出电路,电源和地弹应该都存在,所以需要在DDR区域插入等比例的电源和地球。所以不太理解只插地面直球的例子。
我查阅了一些资料,有一篇文章说:传输线的大部分返回电流在最近的参考平面上行进,而不是走线上的电流方向。是妈妈。当信号从高电平变为低电平或从低电平变为高电平时,返回电流在最近的参考平面上行进。根据文章的意思,噪声电流似乎并不在乎流经电源层还是接地层。为什么会这样?

1:

1.对于高频信号,最终还是会流回地面!所以当芯片电源引脚足够解决供电问题时,优先考虑地引脚(直球)。

2.对于当前数据,一般认为,对于高速信号,接地层和电源层是相同的,前提是电源层到接地层的阻抗足够小。但是电源层到接地层的阻抗不可能足够小(这是现在电源完整性的研究内容),电源层本身的阻抗有时会更大。因此,布线时应优先考虑接地层回流。

答:因为高频信号电流总是寻找电感最小的回路返回信号源,所以信号频率越高,电流回路耦合越紧。一般50~ 100kHz以上的信号开始表现出这种特征。或者GNDPower stack相对于信号线的瞬态阻抗是串联的,覆铜层离信号线越远,瞬态阻抗越大。因此,将只选择最近的覆铜层(镜面)作为高频回路电流的驱动源。如果信号层被改变,则回路电流流过信号线层改变过孔处的GND和电源覆铜板之间的电容器,并在两层的内表面上传播。由这种阻抗引起的信号返回压降称为接地反弹。

82.有些电阻器的标称值为0欧姆。这个电阻起什么作用?

答:1\电路中没有功能,只是在PCB上为了调试方便或者兼容设计等。

2\它可以用作跳线。如果某条线不用,直接不贴电阻就行了(不影响美观)。

3\匹配电路参数不确定时,用0欧姆代替。在实际调试中,参数会被确定,然后用具体值的组件来代替。

4\当你想测量电路某一部分的电流消耗时,可以去掉0欧姆电阻,接上电流表,方便测量电流消耗。

5\布线时,如果不能敷设也可以加一个0欧姆的电阻。

6\在高频信号下,它充当电感器或电容器。电感(与外部电路特性有关)主要用于解决EMC问题。例如,地与地、电源与IC引脚之间

7\单点接地(指设备上的保护接地、工作接地和DC接地相互分离,成为独立的系统。)

8\保险丝功能

模拟地和数字地的单点接地

只要是地面,最终都会连在一起,然后进入地下。如果没有连在一起,就是“浮在地上”,有压力差,容易积累电荷,产生静电。地是参考0电位,所有电压都是以地为参考得到的,接地标准要一致,所以各种地要短接在一起。人们认为地球可以吸收所有的电荷,并一直保持稳定,这是最终的参照点。虽然有些板子没有接地,但是发电厂是接地的,板子上的电源最终还是会回到发电厂,接地。如果模拟地和数字地大面积直接连接,会导致相互干扰。有四种方法可以解决这个问题:

1.用磁珠连接;
2.与电容器连接;
3.与电感连接;
4.连接0欧姆电阻。

磁珠的等效电路相当于带阻限幅器,只能显著抑制某一频率点的噪声,使用时需要提前估计噪声频率。
以便选择合适的模型。当频率不确定或不可预测时,磁珠不匹配。隔离电容通向交流,导致浮地。
电感大,杂散参数多,不稳定。欧姆电阻相当于一条窄电流路径,可以有效限制回路电流,抑制噪声。电阻在所有频段都有衰减(0欧姆电阻也有阻抗),比磁珠强。

用于交叉时的电流回路。

当划分电接地层时,信号的最短返回路径被切断。这时候信号电路要绕道,形成大的回路面积,电场和磁场的影响变强,容易被干扰。在划分区域连接0欧姆电阻可以提供更短的返回路径并减少干扰。

配置电路

一般来说,跳线和dip开关不应出现在产品上。有时用户会篡改设置,容易造成误解。为了降低维护成本,应使用0欧姆电阻代替跳线焊接在板上。空跳线在高频时相当于天线,贴片电阻效果很好。

其他用途

往往是EMC对策的需要,临时替换其他SMD器件作为温度补偿器件,进行跨线调试/测试。另外,0欧姆电阻小于过孔的寄生电感,过孔也会影响地平面(因为要挖坑)。

83.D类功放在PCB上布线需要注意什么?

答:在D类功放板中,表现出EMI特性的PCB布线和金属应尽可能短,包括从功率输出部分到D类功放输出部分,从电源到扬声器的金属连接。另一个长期困扰D类放大器的问题是,对电源的性能极其敏感。因为放大器的输出总是直接切换其中一条电源线,所以电源的任何变化或波动都会反映在输出信号中,表现为噪声或失真。因此,D类放大器不仅需要在DC部分具有良好负载限制的干净和低噪声的电源电流,还需要在整个音频频带中具有这样的电源信号。这样,电源晶体管的操作变得同样重要。在D类放大器中,高频脉冲的输出部分由电源电流供电。同时,为了在放大器输出端产生精确的方波脉冲,电源电压必须稳定,严禁其波动和噪声。在这里,存储电容成为关键元件。首先,为了保持供电电压稳定,储能电容需要保持足够的电荷。

其次,由于任何寄生电阻或干扰的影响都会迅速从电源电容转移到输出端,因此必须使用低ESR(有效串联电阻)电容。PCB金属走线中的寄生电阻不利于电源的稳定,因此存储电容应尽可能靠近输出部分放置,使寄生电阻最小。可以通过引入短时间延迟(小于1μs)来缓解对电源的需求。此延迟设置在立体声的单个输出或多声道系统之间。这个延迟时间太短,人耳感觉不到。由于每个输出端的MOSFETs开关时间不同,相当于同时减少了开关晶体管。这种技术通常称为“PWM相位”技术,在许多D IC设计中使用。

84.我现在有个问题:USB手持设备插拔耳标导致系统死锁。用示波器测量耳标底座各引脚的波形,发现有瞬时冲击电压,怀疑是ESD或FTB干扰造成的。USB线屏蔽的情况下不会出现这种情况,PC接地好也不会出现这种情况。现在重点来了,屏蔽电缆不用了,所有可能的情况都满足了,还能用什么?另外,地线加了电感后,对地线的干扰明显减少。现在的问题是音频线应该加什么才不会导致死亡,音频信号不受影响?

答:在耳标底座的每个引脚处增加一个对地电容应该可以消除尖峰脉冲。

答:原理很简单。模拟信息突然消失,造成干扰。如果你没有很好的接地,这种现象是非常容易发生的。解决方案是提供一个吸收放电的电路。最好的方法是增加对地电容。但是也影响音质。选择电容时应注意,两个电容应反向对接。

85.DL/T645-1997多功能电能表的通信协议根据RS-485标准电气接口性能规范,要求驱动端和接收端的静电放电为15kV(人体模式)。谁能告诉我(人体模型)的实验方法是怎么做的,人体模型和空气放电有什么区别?

答:机器放在一块绝缘木板上,木板将近10厘米厚。对方用静电枪对着一块金属板打6KV,而金属板的平面与被测机器的显控部分平行,打6KV,每秒钟用静电枪对着机器外壳的金属部分打8KV。静电枪分为尖头和指状圆头。

2:空气放电:用钝头放电头,8KV,离被测物体1cm左右找放电点(金属/塑料混合壳,如果塑料壳离得近就找)。如果有放电点,每秒进行一次,每个极性20次放电,每个测试点总共40次放电。接触放电:用尖头放电头在被测物体表面找一个金属体进行接触放电。如果金属外壳的面积相对较大,选择相同数量的点进行单独测试,同样每秒一次,每个极性20次放电,每个测试点总共40次放电。在这两项测试中,要求机器处于正常运行状态。如果在放电过程中出现故障,故障可分为三级:

1、停止卸料,能自动恢复正常。
2.停止放电,在人为干扰的情况下可以恢复正常。
3.永久损坏应该说一般商业标准1是可以接受的

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