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直流电源高速PCB设计概念问与答

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-15 11:12    点击量:

    要做高速的 直流电源PCB 设计,首先必须明白下面的一些基本概念,这是基础.

直流电源高速PCB设计概念问与答
    1、什么是直流电源电磁干扰(EMI)和直流电源电磁兼容性(EMC)?

    Electromagnetic Interference有传导干扰和辐射干扰两种. 传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的直流电源信号耦合(干扰)到另一个电网络.辐射干扰是指干扰源通过空间把其直流电源信号耦合(干扰)到另一个电网络.

    直流电源高速PCB设计概念问与答在高速 直流电源PCB 及系统设计中,高频直流电源信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射直流电源电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作.自从电子系统降噪技术在70 年代中期出现以来,主要由于美国联邦通讯委员会在 1990年和欧盟在 1992 提出了对商业数码产品的有关规章,这些规章要求各个公司确保它们的产品符合严格的磁化系数和发射准则.符合这些规章的产品称为具有直流电源电磁兼容性 EMC(Electromagnetic Compatibility).

    2、什么是直流电源信号完整性(signal integrity)?

    直流电源信号完整性是指直流电源信号在直流电源信号线上的质量.直流电源信号具有良好的直流电源信号完整性是指当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值.差的直流电源信号完整性不是由某一单一因素导致的,而是板级设计中多种因素共同引起的.主要的直流电源信号完整性问题包括反射、振荡、地弹、串扰等.

    3、什么是反射(reflection)?

    反射就是在传输线上的回波.直流电源信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处,但是有一部分被反射了.如果源端与负载端具有相同的阻抗,反射就不会发生了.源端与负载端阻抗不匹配会引起线上反射,负载将一部分电压反射回源端.如果负载阻抗小于源阻抗,反射电压为负,反之,如果负载阻抗大于源阻抗,反射电压为正.布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射.

    4、什么是串扰(crosstalk)?

    串扰是两条直流电源信号线之间的耦合,直流电源信号线之间的互感和互容引起线上的噪声.容性耦合引发耦合电流,而感性耦合引发耦合电压.直流电源PCB 板层的参数、直流电源信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响.

    5、什么是过冲(overshoot)和下冲(undershoot)?

    过冲就是第一个峰值或谷值超过设定电压--对于上升沿是指最高电压而对于下降沿是指最低电压.下冲是指下一个谷值或峰值.过分的过冲能够引起保护二极管工作,导致过早地失效.过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误(误操作).

    6、什么是振荡(ringing)和 环绕振荡(rounding)?

    振荡的现象是反复出现过冲和下冲.直流电源信号的振荡和环绕振荡由线上过度的电感和电容引起,振荡属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态.直流电源信号完整性问题通常发生在周期直流电源信号中,如时钟等,振荡和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的,振荡可以通过适当的端接予以减小,但是不可能完全消除.

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