你曾经有一个信号完整性问题,EMC没有影响吗?如果你做了你应该认为自己幸运地避免了这个噩梦。
即情境:
i2总线主时钟驱动程序设置为12.288 mhz,运行在3.3 v。在50-Ohms驱动力量。上升时间是在2 ns。时间是在2 ns。
司机位于“主控制板”和公交线路经过4英寸跟踪板连接器。从这个连接器信号路由到另一个“奴隶委员会”通过一个4英寸的flex电缆。在这个“奴隶板”的公交线路旅游另一个6.5英寸,直到他们到达目的地,接收方。
令人惊讶的是这个布局看起来可以接受的信号完整性,如图1所示。
然而,躲在这个有前途的图片是EMC性能。图2显示了这个时钟的辐射排放(重新)。
图2所示的三个峰值在135 mhz, 160 mhz和184 mhz。换句话说,11th, 13th,15个th主时钟的谐波辐射通过flex电缆造成排放的失败。为了解决这个问题,EMC设计工程师放了一个T-Filter (Murata NFL18ST506H1A3D)在flex电缆连接器的输入“主控制板”。这个过滤器有一个削减50 mhz的频率。如图3所示,滤波器的实现对再保险有巨大的影响。
图3是不错。有一个5 db保证金是一个豪华的EMC的世界。然而,5 db保证金的喜悦并没有持续多长时间。当主时钟线重新分析了信号完整性(SI),图4是结果。
添加T-Filter的输电线路增加110 pf对地电容导致反射引起的相移。由于这种反射的保证金迷路了,介绍了卷关注错误的边缘检测。
二世。解决方案考虑不使用过滤器:
注意:设计团队拒绝了所有布局变化的提议,因为程序和要求约束。其他的解决方案需要考虑。
减少驱动力量
增加兴衰*可以掩盖反射,但并非总是如此。这个解决方案的工作如果传输线没有14英寸长。减少对EMC驱动工作强度大,但导致了underdriven传输线。
减少线电压
主时钟运行在3.3 v,但是i2总线可以在1.8 v没有任何问题。幸运的是有一个地方保持者电平位移器(SN74AUP1T34)的PCB板上实现填充zero-ohm电阻。实现电平位移器下降的线电压3.3 v至1.8 v导致SI与图1类似,再保险性能类似于图3所示。
三世。避免这种类型的一个问题:
缩短输电线路
之间的距离由传输线i2司机和接收方应尽可能短。理想情况下一辆公共汽车从“主控制板”到“奴隶板”是将司机和接收器接近连接器离开或进入董事会。讨论的例子中,如果“奴隶板”上的痕迹的长度非常短然后把T-Filter可能没有引起信号完整性问题。
适当的阻抗匹配
如果传输线的长度收缩是由于一些设计约束,那么重要的是要确保没有不匹配源和负载的输电线路。可以考虑一系列匹配或并行匹配方案(请参考第4章介绍的电磁兼容性,2006克莱顿·r·保罗)。
避免通过
我们所看到的情况下,输电线路交叉板层虽然通过。当传输线的横截面尺寸变化,线的特性阻抗会改变,将创建一个反映不连续。通过将信号通过一个遇到不连续。
如果预算
重要的是确定输电线路的信号完整性的预算。可以在布局阶段的设计。使用节奏/快板/香料工具计算出的保证金/ bandwidth-for-error可以添加电容、电感和DCR传输线。例如,这样做会让你知道多少添加电容(由于过滤器,痕迹之间之间的连接器,等等)你可以容忍的输电线路,如果仍然很好。
四、总结
输电线路的布局必须适当地实施SI好的设计实践。具有良好的信号完整性提供保证金/带宽实现EMC修复(如果有的话),如放置T-Filter(或任何其他的方法过滤)没有明显扭曲的信号。最后,它总是一个好主意有电磁兼容工程师审查你的董事会布局在构建董事会之前。