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在EMC设计中为什么要加入信号回流

时间:2024-06-04      阅读:206

 由于任何注入到系统中的电流最终都要回到源端,所以信号不仅仅是在信号线上传播,同时也是在参考平面上传播,保持参考平面的完整和低阻抗,与保持信号线的完整和低阻抗对系统同样重要。


  在传统的低速发展设计中,系统中的回路工作电流可以沿着最小的电阻进行路径回流,而在经济高速信息系统中,电流沿着最小的阻抗回路回流。在高频时,电感的环路电感表现出远低于电阻值本身更大,由此最小化该阻抗路径是至少电感的路径。向信号回路提供电流的介质称为参考平面。如果在PCB上,信号的参考平面出现较大的不连续区域,如一条沟壑,那么在这个沟壑处,信号的回路电流无法通过紧贴信号走线线面的路径传送,而是必须绕开这个沟壑。


  尽量不要让在存在于沟壑回路信号的设计,是不可避免的,如果可能沟壑放置一些去耦电容器跨越沟壑,桥接间隙构成提供给高速循环电流的连通通道。另一种常见的电路是不参考平面不同的开关之间的连续信号,同样会噪声引入到供电系统。如果在基准平面之间没有电流通路,回路电流只能通过所述电容的两个平面之间的耦合。


  由于平面之间的耦合程度有限,回路电流在跃迁过程中,将遇到较大的阻抗。因此回路电流在这里我们将在两个平面上发展产生影响一个感应噪声,传播到系统的其他一些地方。由于我们这个环境噪声具有非常类似于地弹噪声,因此又将其称为回路地弹。 如果两个平面具有相同的电位,例如,它们都是地面平面,那么最直接有效的方法是在信号交叉孔附近增加几个地面交叉孔,直接连接两个平面。


  如果这两个平面的电势不一样,例如一个是VCC,另一个是GND,那么要减弱这个回路地弹噪声对电源系统造成的影响,两个平面之间增加一些去耦电容,为回路电流提供一个低阻抗的瞬态交流回路。


1、静电放电模拟器

SESD 216(电压范围:200V~16.5kV

SESD 230(电压范围:500V~30kV

SESD 30000(电压范围:1kV~30kV

ESD - Test System 30 kV

2、电磁兼容抗扰度测试系统

1)电快速瞬变脉冲群发生器

       SFT 1400-1: 125kHz / 5.0kV

       SFT 1420-1: 2MHz / 4.8kV

       SFT 2400: 125kHz / 5.0kV / 触摸屏

       SFT 2420: 2MHz / 4.8kV / 触摸屏

2)雷击/浪涌发生器

       CWG 520: 3x400V / 16A

       CWG 1500: 1.2/50 μs_8/20μs / 4.4kV

       CWG 2500: 1.2/50 μs_8/20μs / 4.4kV / 触摸屏

 3)射频场感应的传导骚扰抗扰度测试系统

        CDG700-25(功率25w,频率范围100kHz - 250MHz

        CDG700-75(功率75w,频率范围100kHz - 400MHz

        CDG700-75-10(功率75w,频率范围10kHz - 250MHz

  4磁场发生器和分析器

        MGA 1030(信号发生器DC-250 kHz

  5共模传导干扰模拟器

       PGA 1240(DC至300kHz频率范围)

  6)绝缘和冲击耐受电压测试发生器

      PG 01-2000 (测试电压4 kV – 10 kV,0,1 /2000μs的标准脉冲电压波形)

  7电源故障模拟器

      VIS 1700(280Vac / 360Vdc)

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