(一) 电磁兼容基本概念及理论
电磁兼容概念
电磁兼容三要素
频域和时域
周期/随机信号的频谱
共模电流和差模电流
共模辐射和差模辐射
近场和远场
PCB中信号回流方式
dB单位的换算
频率及波长
展频(SSC- Spread Spectrum cocking )
宽带和窄带
峰值、准峰值和平均值
回路电感、部分电感及部分净余电感
(二) 板级EMC元器件
EMI器件
电容;
差模电感;
共模电感;
铁氧体器件;
吸波材料;
BD滤波器件;
展频器件
防护类器件
气体放电管;
压敏电阻;
混合保护器件GMOV;
半导体管;
TVS管
热敏电阻
保险管、变压器和光耦;
多级防护及协调验证
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(三) 板级EMC接地及仿真分析
PCB中地的概念
安全地
机壳地
信号地:电路地,数字地,模拟地
直流电源回流地
功率地
数字逻辑电流的流动
微带线中信号电流及回流路径
带状线中信号电流及回流的路径
回流参考面电流分布
微带线回流参考面电流分布
带状线回流参考面电流分布:对称,非对称
回流参考面阻抗
微带线回流平面净余部分电感
微带线回流平面电阻
微带线回流平面感抗余电阻的比较
回流参考面噪声电压
考虑走线过孔时微带线回流参考平面电流分布
考虑走线过孔时微带线回流参考平面净电感的测试值
考虑走线过孔时微带线回流参考平面噪声电压的测试值
回流参考平面噪声电压对EMI及SI的影响
PCB板中电路的地与机壳的连接
混合信号电路的接地
混合信号电路的EMC问题;
一般数字和模拟混合电路的接地
含大功率电机、继电器等高噪声驱动器的数模混合电路的接地
散热器接地仿真分析
散热器天线等效模型
散热器不同数量接地螺柱及不同布置对辐射影响的仿真分析
仿真分析总结
共模电感下铺地对EMI影响仿真分析
产品系统接地设计
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(四) 电源/地平面去耦及仿真分析
电源/地平面去耦的目的
电源/地平面间EMI噪声的来源
全局去耦电容EMI去耦效果仿真分析
不同数量均匀全局去耦电容EMI去耦效果的仿真分析
不同封装均匀全局去耦电容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值均匀全局去耦电容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值全局去耦电容交错分布EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦电容EMI/SI去耦效果仿真分析
不同容值局部去耦电容EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦电容离干扰源不同距离时EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦电容在不同电源/地平面距离时EMI去耦效果的仿真分析
电源/地平面及时钟电路电源的去耦设计规则总结
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(五) PCB布局、层叠和布线EMC设计及仿真分析
PCB布局EMC设计
PCB总体布局分区;
接口电路布局;
关键器件布局
PCB层叠EMC设计
多层板选择的原则及设计目标;
基本的多层板构建区块及其组合方式
PCB布线EMC设计
1) 关键信号走线跨分割对辐射影响测试和仿真分析
a.测试分析
测试板差模噪声和共模噪声测试;
测试过程录像演示
b.仿真分析
跨分割处增加不同数量、不同封装、不同容值缝补电容对辐射抑制效果
离跨分割处不同距离处增加缝补电容对辐射抑制效果
关键信号跨分割EMI设计规则
2) 关键信号换参考对辐射影响仿真分析
a.在两个相同性质参考平面(同为GND或同为VCC)间换参考
更换参考平面处增加不同数量缝补过孔对辐射抑制效果
离更换参考平面处不同距离增加缝补过孔对辐射抑制效果
更换的参考平面不同层间距离时增加缝补过孔对辐射抑制效果
b.在不同性质参考平面(一个为VCC、一个为GND)换参考
更换参考平面处增加不同数量、不同封装、不同容值缝补电容对辐射影响
更换的参考平面不同层间距离时增加缝补电容对辐射抑制效果
c.关键信号在与同一参考平面相邻的两个信号层间换参考
d.关键信号换参考的EMI设计规则
3) 关键信号PCB表层边缘走线对辐射影响仿真分析
关键信号表层走线辐射与板边距离关系
关键信号表层走线EMI设计规则
4) 两层板关键信号包地对EMI的影响仿真分析
包地和不包地条件下EMI辐射对比;
包地线离信号线不同距离对EMI辐射的影响
5) 20H原则仿真分析
20H的基本概念
分析VCC-GND两平面结构VCC内缩20H对EMI辐射的影响;
GND-VCC-GND三平面结构;
a. VCC内缩20H对EMI辐射的影响;
b. VCC范围内增加不同密度的地过孔对EMI辐射的影响;
20H规则对EMI影响的仿真总结
6) 3W原则仿真分析
3W原则的概念及仿真模型;
平行微带线的不同中心间距对串扰的影响;
平行微带线不同线长度、不同介质厚度及不同介电常数时对串扰的影响 ;
3W原则对串扰影响的仿真总结
7) 差分信号的EMI辐射仿真分析
差号线直角拐弯45º斜角长度对EMI的影响;
差号线以4个45º角绕过小障碍物对EMI影响;
一个相邻差分对对辐射的影响;
两个相邻差分对对辐射的影响;
差分线参考平面上的反焊盘对EMI 的影响
差分线EMI辐射仿真分析总结
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(六) 滤波和防护电路设计及仿真分析
电源接口滤波及防护设计;
开关电源共模/差模噪声等效电路;
直流端口滤波电路各参数影响仿真分析;
滤波板Demo电路仿真和实测比对;
-48V电源接口滤波防护设计
AC交流端口滤波防护设计
汽车电子设备12V/24V直流电源接口滤波防护设计
信号接口滤波防护设计;
滤波设计的概念;
单端信号滤波设计(非金属外壳、金属外壳);
差分信号端口滤波设计
单端和差分混合信号电路滤波设计
时钟电路滤波设计;
时钟输出RC滤波;
晶振及驱动器电源去耦设计;
晶振电源去耦仿真分析;
时钟驱动器电源去耦仿真分析
其它端口滤波防护设计
复位电路滤波防护设计;
面板指示灯电路滤波防护设计;
拨码开关滤波设计
典型接口电路滤波防护设计
千兆网口滤波防护设计;
USB接口滤波防护设计
485接口滤波防护设计
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(七) 结构、电缆和PCB屏蔽设计及仿真分析
结构屏蔽效能评估;
解析公式评估;
仿真评估
a. 不同开孔数量对屏效的影响
b. 不同Q值对屏效的影响
c. 不同机箱大小对屏效的影响;
d. 机箱开槽屏效仿真
e. 不影响散热条件下提高屏效的方法举例
电缆的屏蔽
电缆屏蔽层的搭接要求;
电缆屏蔽层与机壳360º搭接的实现方式
PCB屏蔽
PCB边缘屏蔽仿真分析;
a. 周边不同间距地过孔时对屏蔽效能的影响;
b. 电源平面超出周边地过孔时对屏蔽效能的影响
PCB局部屏蔽 |