必須重視的PCB設計中EMC/EMI的仿真
發布時間:2014-08-28 責任編輯:willwoyo
【導讀】由於PCB板上的電子器件密度越來越大,走線越來越窄,走線密度也越來越高,信號的頻率也越來越高,不可避免地會引入EMC(電磁兼容)和EMI(電磁幹 擾)的問題,所以對電子產品的電磁兼容分析以及應用就非常重要了。
但目前國內國際的普遍情況是,與IC設計相比,PCB設計過程中的EMC分析和模擬仿真 是一個薄弱環節。同時,EMC仿真分析目前在PCB設計中逐漸占據越來越重要的角色。
PCB設計中的對EMC/EMI的分析目標信號完整性分析包括同一布線網絡上同一信號的反射分析,阻抗匹配分析,信號過 衝分析,信號時序分析等等;對於鄰近布線網絡上不同信號之間的串擾分析。在信號完整性分析時還必須考慮布線網絡的物理拓撲結構,PCB介質層的電介質特性 和介電常數以及每一布線層的電氣特性。現在已經有了抑製電子設備和儀表的EMI的國際標準,統稱為電磁兼容(EMC)標準,它們可以作為PCB設計者布線和布局時抑製電磁輻射和幹擾的規則,對於軍用電子產品設計者來說,標準會更嚴格,要求更苛刻。對於由多塊PCB板通過總線連接而成的係統,還必須分析不同PCB板之間的電磁兼容性能以及接口電路和連接器的EMC/EMI性能。
EMC/EMI的仿真需要用到仿真模型EMC/EMI分析要了解所用到的元器件的電氣特性,之後才能更好地具體模擬仿真。目前應用較多的有IBIS 和SPICE模型。IBIS(I/O Buffer Interface Specification),即ANSI/EIA-656,是一種通過測量或電路仿真得到,基於V/I曲線的I/O緩衝器的快速而精確描述電氣性能的模 型。
1990年由INTEL牽頭、聯合數家著名的半導體廠商共同製定了IBIS V1.0的行業標準,經過不斷的完善和發展,於1997年更新為IBIS V3.0.現在此標準已被NS、Motorola、TI、IDT、Xilinx、Siemens、Cypress、VLSI等數百家半導體廠商支持,同時 Cadence、Mentor、Incases、Zuken-Redac等RDA公司在各自的軟件中也添加了有關IBIS的功能模塊。
IBIS文件是一種文本文件,是通過標準軟件格式生成的“行為”信息的描述,以說明IC的模擬電氣特性。IC的SPICE模型是各半導體廠商的商業 秘密,受到知識產權的保護,而IBIS模型是對用戶完全開放的數據,所以設計者可以比較容易得到IBIS模型。當然,如果有SPICE模型,IBIS模型 可以從SPICE模型來生成。目前,一般都可以從器件廠商那裏拿到IBIS模型。
應用EMC/EMI仿真來提高PCB設計的質量在PCB布局布線結束後,將GERBER文件做成電路板之前對電路設計進行EMC/EMI的分析和模 擬仿真。同時依據實際電路的動態工作頻率分析信號的強度、時延等特性。如果設計的PCB中含有與外部的接口,IC上外加了散熱器或電路本身功耗大時,必須 進一步進行電磁輻射的模擬仿真分析。對於高速電路有必要進行布線網絡的傳輸線分布參數分析。
EDA開發廠商也漸漸意識到用戶在EMC/EMI模擬仿真領域的需求,德國的INCASES公司為設計者提供了EMC/EMI模擬仿真分析的軟件包 EMC-WORKBENCH,成為該行業的領袖並多次主持了IEEE在EMC/EMI方麵的研討會。EMC-WORKBENCH能夠滿足電路設計者在電磁 兼容方麵的迫切需求,改進了PCB設計的流程,簡化後期硬件調試中許多繁雜的工作。
同時,IC內部也要充分考慮到EMC/EMI的問題。目前,大部分芯片廠商都會處理好IC內部的EMC/EMI的問題。但廣大的設計者也應當留意芯片中可能存在的問題,同時將EMC/EMI的解決在板極上做到極致。
電子工程師們可以利用仿真工具,並有效綜合設計經驗,可以更好地提高產品的質量和產品的可靠性。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻


