你的位置:首頁 > EMC安規(guī) > 正文

必須重視的PCB設計中EMC/EMI的仿真

發(fā)布時間:2014-08-28 責任編輯:willwoyo

【導讀】由于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(電磁干 擾)的問題,所以對電子產(chǎn)品的電磁兼容分析以及應用就非常重要了。

但目前國內(nèi)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(huán)節(jié)。同時,EMC仿真分析目前在PCB設計中逐漸占據(jù)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(wǎng)絡上同一信號的反射分析,阻抗匹配分析,信號過 沖分析,信號時序分析等等;對于鄰近布線網(wǎng)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(wǎng)絡的物理拓撲結(jié)構(gòu),PCB介質(zhì)層的電介質(zhì)特性 和介電常數(shù)以及每一布線層的電氣特性?,F(xiàn)在已經(jīng)有了抑制電子設備和儀表的EMI的國際標準,統(tǒng)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制電磁輻射和干擾的規(guī)則,對于軍用電子產(chǎn)品設計者來說,標準會更嚴格,要求更苛刻。對于由多塊PCB板通過總線連接而成的系統(tǒng),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,之后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,基于V/I曲線的I/O緩沖器的快速而精確描述電氣性能的模 型。
1990年由INTEL牽頭、聯(lián)合數(shù)家著名的半導體廠商共同制定了IBIS V1.0的行業(yè)標準,經(jīng)過不斷的完善和發(fā)展,于1997年更新為IBIS V3.0.現(xiàn)在此標準已被NS、Motorola、TI、IDT、Xilinx、Siemens、Cypress、VLSI等數(shù)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(yè) 秘密,受到知識產(chǎn)權(quán)的保護,而IBIS模型是對用戶完全開放的數(shù)據(jù),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里拿到IBIS模型。
 
應用EMC/EMI仿真來提高PCB設計的質(zhì)量在PCB布局布線結(jié)束后,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(jù)實際電路的動態(tài)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。對于高速電路有必要進行布線網(wǎng)絡的傳輸線分布參數(shù)分析。
 
EDA開發(fā)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(yè)的領袖并多次主持了IEEE在EMC/EMI方面的研討會。EMC-WORKBENCH能夠滿足電路設計者在電磁 兼容方面的迫切需求,改進了PCB設計的流程,簡化后期硬件調(diào)試中許多繁雜的工作。
 
同時,IC內(nèi)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(nèi)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,并有效綜合設計經(jīng)驗,可以更好地提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品的可靠性。
要采購工具么,點這里了解一下價格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
壓控振蕩器 壓力傳感器 壓力開關 壓敏電阻 揚聲器 遙控開關 醫(yī)療電子 醫(yī)用成像 移動電源 音頻IC 音頻SoC 音頻變壓器 引線電感 語音控制 元件符號 元器件選型 云電視 云計算 云母電容 真空三極管 振蕩器 振蕩線圈 振動器 振動設備 震動馬達 整流變壓器 整流二極管 整流濾波 直流電機 智能抄表
?

關閉

?

關閉