Pasos necesarios para un diseño de PCB con EMI bajo

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Como estudiante, cuando necesitaba hacer una PCB, simplemente coloqué los componentes & Auto-enrutado en ARES, y por lo general funcionó bien. Sin embargo, ahora un nuevo graduado & ingeniero novato, descubrí que este método no es adecuado para todos los diseños.

Revisé algunas notas de aplicación sobre diseño de PCB con bajo EMI, como estos:

Pautas de diseño de PCB para EMI reducido - Texas Instruments

AVR186: Las mejores prácticas para PCB Disposición de los osciladores

Entendí la lógica detrás de los consejos en las notas. Sin embargo, estoy teniendo dificultades para aplicarlos, porque cuando trato de cumplir con una sugerencia, estoy en contradicción con otros ...

Para resumir, solicito amablemente los pasos necesarios, tal vez un diagrama de flujo, para el diseño de PCB con bajo EMI de un diseñador relativamente más experimentado que yo.

    
pregunta Çetin K

2 respuestas

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Lo primero es darse cuenta de que EMI \ EMC es un arte, no una ciencia, el objetivo es eliminar el ruido (el ruido de un hombre es la señal de otro hombre) y aprobar la normativa si es necesario. No hay una lista de verificación, es realmente dependiente del diseño.

¿Por qué es un arte? porque cada diseño es diferente e incluso las diferencias más pequeñas (en parásitos u otros factores) pueden hacer una gran diferencia en cuanto a si el diseño funciona o si es aprobado. Un método para hacer las cosas podría funcionar bien para un diseño, pero no para otro. Por lo general, es más fácil (y requiere menos tiempo) probar y luego modelar, pero la aplicación de las reglas ayudará a comprender qué se necesita hacer para resolver el problema.

Repasaré lo básico: cada uno puede ser un capítulo, pero los diseñadores deben tener en cuenta los aspectos. Si no reconoce cuáles son, entonces comience a investigar un poco sobre el tema. (Esta no es una lista completa, pero espero que llegue a la mayoría de los temas)

1) Parasiticos. Cada componente tiene inductancia parásita, capacitancia y resistencia. Sepa qué son estos para cada componente y aprenda cuándo el diseño debe tenerlos en cuenta (por lo general, entran en juego más de 50Mhz)

2) El ruido en modo común, el voltaje que corre a través de una vía común (tierra, cables) puede crear ruido en dos cargas.

3) Corrientes de retorno. El plano de tierra no es 0 ohmios, tiene resistencia parásita. Las corrientes de los dispositivos regresan a la fuente a través de la ruta de impedancia más baja

4) Rastros de PCB de inductancia mutua, los cables (cualquier conductor con corriente) tienen campos magnéticos, estos se acoplarán a conductores adyacentes.

5) Bucles de tierra: no cree bucles de tierra, hay muchas maneras de hacer esto.

6) Blindaje, los blindajes detienen los campos eléctricos (también hay blindaje magnético) El blindaje puede crear sus propios problemas si las corrientes a través de los blindajes no se tienen en cuenta (pueden causar bucles de tierra y antenas)

7) Antenas, todo funciona como una antena que incluye trazas, planos y cables. Averigüe cuándo será un problema.

8) Planos divididos, para algunos diseños puede ser ventajoso dividir planos digitales y analógicos, en otros no.

9) Cargas de conmutación, ya sea una traza de PCB conmutada / sincronizada, un convertidor de CC a CC, una fuente de alimentación de conmutación o una carga PWM. Todos estos generarán grandes cantidades de ruido en una amplia gama de frecuencias. Será necesario implementar el control de impedancia (recuerde que las corrientes tomarán la vía de impedancia más baja )

    
respondido por el laptop2d
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Si la interferencia entre señales agresivas y sensibles es parte de su interés, como el campo eléctrico de alta velocidad de corte de una señal analógica o un campo magnético de alta velocidad de corte de basura una señal analógica, luego descargue y use la Señal Chain Explorer, de robustcircuitdesign.com Construya su cadena de señal (use los menús a la izquierda), haga clic en "Actualizar" a la derecha y vea su SNR.

Luego haga clic en "gárgolas" y "actualizar", para ver en qué medida los agresores predeterminados han reducido la SNR. Los valores predeterminados incluyen Hfields, Efields, basura VDD y corrientes GND; Cada uno de los 4 tipos proporciona pequeñas bases de datos de ejemplos que puede activar / desactivar, editar o hacer clic en "nuevo" en una base de datos para ingresar a su propio agresor.

Resumen: usa un plano de tierra; coloque una tapa de derivación en el pin VDD de cada IC; no compartir tapas de bypass; para evitar compartir, inserte resistencias de 10 ohmios (para circuitos integrados analógicos) o perlas de ferrita (para circuitos integrados digitales) de nuevo al suministro a granel; no compartir vias GND; no corte el plano de tierra si espera que haya trazas ruidosas sobre la rendija, o si espera ejecutar trazas sensibles sobre la rendija; Los nodos de baja resistencia son más robustos contra los campos eléctricos; Los bucles diminutos son más robustos contra los campos magnéticos; explore el botón "mostrar interconexiones" e intente editar el "modelo de cableado de interconexión" para trace / twinlead / twistedpair / coax.

    
respondido por el analogsystemsrf

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