高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問(wèn)題！|深圳比創(chuàng)達(dá)EMC（下）

高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問(wèn)題！|深圳比創(chuàng)達(dá)EMC（下）

高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問(wèn)題？相信不少人是有疑問(wèn)的，今天深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司就跟大家解答一下！

出于各種設(shè)計(jì)需求，在PCB layout時(shí)，經(jīng)常會(huì)采用分地設(shè)計(jì)；如：

1) 由于數(shù)字信號(hào)通常是一些高速、高頻信號(hào)，會(huì)存在高頻干擾噪聲；而模擬信號(hào)如電源部分常常是低頻、大電流信號(hào)，高頻干擾耦合在電源信號(hào)中易通過(guò)電源線等線纜被帶出板外產(chǎn)生輻射；一些傳感器采集的模擬小信號(hào)通常幅值較小，高頻干擾耦合至此易導(dǎo)致信號(hào)狀態(tài)紊亂，若再經(jīng)放大后更會(huì)造成難以預(yù)計(jì)的后果；因此，通常會(huì)采取數(shù)字地和模擬地分開(kāi)設(shè)計(jì)。

2) 一些電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)輸出端因高功率大電流、快速開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)存在較大的寬頻帶干擾，也會(huì)將功率端的地與前端的控制信號(hào)地進(jìn)行分割，避免驅(qū)動(dòng)端的噪聲耦合至前端干擾控制信號(hào)、或從控制端被帶出產(chǎn)生EMI問(wèn)題。

3) 一些產(chǎn)品的機(jī)殼地和PCB地有時(shí)出于安規(guī)等考慮也會(huì)采取分地的設(shè)計(jì)。

在比創(chuàng)達(dá)的日常整改工作中，也經(jīng)常遇到因分地問(wèn)題導(dǎo)致的EMI或EMS問(wèn)題；經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)豐富的現(xiàn)場(chǎng)整改工程師定位整改后，通過(guò)簡(jiǎn)單的取消割地、或者增加縫補(bǔ)電容等措施即可快速解決問(wèn)題，現(xiàn)分享一個(gè)經(jīng)典案例如下：

高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問(wèn)題?。ㄏ拢┙酉聛?lái)就跟著深圳比創(chuàng)達(dá)EMC小編一起來(lái)看下吧！

一、分地設(shè)計(jì)概述

如文章開(kāi)頭所述，出于降低互相耦合干擾的考慮，對(duì)板上的模擬地和數(shù)字地進(jìn)行分割設(shè)計(jì)。

如圖1，若采用單點(diǎn)接地，或是模擬部分和數(shù)字部分共地時(shí)，因地回路上多少會(huì)存在阻抗（圖中Lp和Rp分別是寄生電感和寄生電阻），低頻時(shí)阻抗不高、影響不明顯；但高頻時(shí)，阻抗會(huì)大得多；因地阻抗的存在，回路電流流經(jīng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)品電動(dòng)勢(shì)，地電動(dòng)勢(shì)會(huì)被抬升，從而影響各個(gè)模塊的電平，也就是所謂的地彈效應(yīng)。

圖1中模擬部分的回路阻抗不僅包括Lp1、Rp1組成的Z1，還疊加了數(shù)字回路的Z2（Lp2和Rp2組成），所以模擬部分受到的地彈影響(V1+V2)較數(shù)字部分更大，同時(shí)數(shù)字部分的高頻噪聲也會(huì)因?yàn)楣驳貑?wèn)題被導(dǎo)入到模擬部分，從而影響產(chǎn)品的EMI性能。

圖1 共地及地彈效應(yīng)示意

針對(duì)地彈效應(yīng)導(dǎo)致的EMI問(wèn)題，一種較常用的解決方式就是分地設(shè)計(jì)；如圖2，即是分地處理的示意圖，將數(shù)字地和模擬地分隔開(kāi)，數(shù)字信號(hào)、電源與模擬信號(hào)、電源的地分別接數(shù)字地和模擬地，然后數(shù)字地和模擬地再進(jìn)行單點(diǎn)或多點(diǎn)橋接，橋接處可直接采用銅箔走線，也也可以用LRC濾波器（如：BTREF2012A2R601）、0歐姆電阻短接。

圖2 數(shù)模分地示意

另外還有一種跨分割的情況是，高速走線跨過(guò)電源分割帶；如圖3，若高速走線是以電源面作為參考面，可能會(huì)存在跨不同電源區(qū)域?qū)е碌目绶指顔?wèn)題，針對(duì)這種情況，就可以在跨分割區(qū)域附近增加縫補(bǔ)電容來(lái)保證回流路徑連續(xù)問(wèn)題；第1節(jié)所述的解決網(wǎng)卡產(chǎn)品的RE問(wèn)題就采用的是縫補(bǔ)電容法。

圖3 跨電源面走線及縫補(bǔ)電容示意

二、小結(jié)

01分地布局是解決EMC問(wèn)題、SI及PI問(wèn)題中一個(gè)比較有效的手段；同時(shí)一些應(yīng)用場(chǎng)景如安規(guī)需要也是必須要分地的；

02分地就難免會(huì)造成一些阻抗不連續(xù)、走線跨分割等問(wèn)題，所以有時(shí)需要采取一些額外的補(bǔ)救措施如磁珠隔離橋接、縫補(bǔ)電容橋接等。

綜上所述，相信通過(guò)本文的描述，各位對(duì)高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問(wèn)題都有一定了解了吧，有疑問(wèn)和有不懂的想了解可以隨時(shí)咨詢深圳比創(chuàng)達(dá)這邊。今天就先說(shuō)到這，下次給各位講解些別的內(nèi)容，咱們下回見(jiàn)啦！也可以關(guān)注我司wx公眾平臺(tái)：深圳比創(chuàng)達(dá)EMC！

以上就是深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司小編給您們介紹的高效解決由分地導(dǎo)致的輻射問(wèn)題的內(nèi)容，希望大家看后有所幫助！

深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司成立于2012年，總部位于深圳市龍崗區(qū)，成立至今一直專注于EMC電磁兼容領(lǐng)域，致力于為客戶提供最高效最專業(yè)的EMC一站式解決方案，業(yè)務(wù)范圍覆蓋EMC元件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及EMC設(shè)計(jì)和整改。

審核編輯：湯梓紅