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EMC电磁兼容/信号完整性/落地实测2---走出玄学
200播放 · 2022-04-12 09:25:58 原创
视频介绍
无论我们从51单片机,STM32电路,运放,传感器,ADC采集还是可控硅晶闸管等等电源电路跨入到电子工程师的行业,我们通常会长时间处于低频的电子电路设计调试阶段,通常我们处理的是几百Hz或者几K Hz的信号通路。偶尔会有RS232,RS485,IIC,SPI或者CAN总线之类的通讯让我们的PCB经历几百K Hz的信号。这些其实涵盖了大部分的电子应用场景,我们在这个阶段更多的关注电路功能的实现,并没有也不太需要考虑信号完整性或者EMC的问题。 总有一天我们会在新的项目中发现我们遇到了一些瓶颈。有时候通讯会莫名其妙的通讯错误,有些PCB板子会莫名其妙的有很大的干扰,达到M级信号的板子按以前的布线习惯变得不再稳定可靠。这时,阻碍电子工程师进阶的EMC和信号完整性问题摆在了我们面前。如果你遇到了类似的问题,那么恭喜,说明你已经到了另一个新台阶了。 EMC和信号完整性是独立于电子电路功能设计的另一门学问了,我们可以找到很多这方面的资料,大部分会告诉我们理论知识和经验准则。比如,在高速信号的情况下,电容电阻都不再单纯的看做是电容和电阻了,甚至连路径上的过孔也会有影响。PCB布线不再是布通就可以了,还需要考虑信号流动的路径;布线和布线之间的间距以及下方是否铺地也要考虑了,甚至关键的信号布线长度都需要考虑等等。这些对于射频工程师来说都是需要掌握的基本技巧,对于其他领域的广大电子工程师来说,这些就是高手和普通选手之间的进阶知识了。 对于大多数工程师来说,EMC和信号完整性的一些经验法则,近乎玄学,我们知道要按照这条法则去做,但是并不直观的知道这样做和不这样做差别多大,没有直观的感受。因为这些法则的总结是靠非常昂贵的专业设备,在不计成本的实验中总结的,我们普通大众电子工程师是没有机会去做实验感受和吸收的,只能被动接受这样的理论指导,完全没有其他电子电路知识那样的体验。 我们通过LOTO虚拟示波器和它的EMC测试模块,对一些重要的EMC和信号完整性经验法则进行直观的落地实测,方便大家直观看到,这些法则的效果,打破玄学,加深理解。 我们动手的第一条法则:信号发射出去的驱动路径和回流到地构成的返回路径,围绕出来的环路面积越小越好。环路面积越大,造成的噪声耦合和EMI电磁干扰越严重。
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