DSP电磁兼容性问题分析
汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计
3、PCB布局技术:根据电磁兼容性要求,合理安排PCB上元器件的位置和连接 方式,以提高电磁干扰的抵抗能力。例如,可以将敏感元器件布置在PCB的低 干扰区域,或者优化线束走线方式以减小电磁辐射。
在关键技术方面,需要以下几个方面:
1、电路设计:合理的电路设计可以有效地减小电磁干扰。例如,选择合适的 元器件和电路拓扑结构,避免高频信号的突变和电流尖峰的产生。
2、搜集相关资料:收集与汽车电子电磁兼容性相关的文献资料,了解已有研 究成果和不足之处。
3、理论分析和仿真模拟:利用电磁场理论、数值仿真软件等技术手段,对汽 车电子设备在不同电磁环境下的性能进行预测和分析。
4、实验设计与实施:根据理论分析和仿真模拟的结果,设计实验并进行实施。 实验过程中需要实验条件、测试方法、数据处理等方面的问题。
展望未来,随着航空技术的不断发展和电子设备的日益复杂化,PCB布局电磁 兼容性设计将成为航空发动机电子控制器设计中越来越重要的研究方向。研究 人员需要进一步深入研究和探索新的设计方法,以提升航空发动机电子控制器 的性能和可靠性。应注重开展跨学科合作,将电磁兼容性设计与航空发动机电 子控制器的其他关键技术相结合,实现全面优化设计。
在电子设备中,PCB布局的电磁兼容性是指PCB在特定环境中对电磁干扰(EMI, Electromagnetic Interference)的抵抗能力和不会产生影响其他电路或系 统的电磁辐射水平。对于航空发动机电子控制器来说,其工作环境中存在大量 的电磁干扰,如雷电、无线电信号、电力线等。因此,PCB布局的电磁兼容性 设计对于保证航空发动机电子控制器的稳定性和可靠性至关重要。
3、加强屏蔽措施:对于关键电路和元器件,可以采用金属外壳或导电材料进 行屏蔽,以减少电磁干扰的影响。
DSP系统中的EMC和EMI的解决方案
DSP系统中的EMC和EMI的解决方案在任何高速数字电路设计中,处理噪音和电磁干扰(EMI)都是必然的挑战。
处理音视讯和通讯讯号的数字讯号处理(DSP)系统特别容易遭受这些干扰,设计时应该及早理清潜在的噪音和干扰源,并及早采取措施将这些干扰降到最小。
良好的规划将减少除错阶段中的大量时间和工作反复,可节省整体设计时间和成本。
如今,最快的DSP的内部频率速率高达数GHz,而发射和接收讯号的频率高达数百 MHz。
这些高速开关讯号将会产生大量的噪音和干扰,将影响系统性能并产生电平很高的EMI。
而DSP系统也变得更加复杂,如具有音视讯接口、LCD和无线通讯功能,以太网络和USB控制器、电源、振荡器、驱动控制以及其它各种电路,它们都将产生噪音,也都会受到相邻组件的影响。
音视讯系统中特别容易产生这些问题,因为噪音会引起微妙的性能衰减,但这几乎不会显露在离散的数据之中。
重点是要从设计开始就着手解决噪音和干扰问题。
许多设计第一次都没有通过联邦通讯委员会(FCC)的电磁兼容测试。
如果在早期设计中,在低噪音和低干扰设计方法上花费一些时间,就会减少后续阶段的重新设计成本和产品上市时间的延迟。
因此,从设计一开始,开发工程师就应该着眼于:1. 选用在动态负载条件下具有低开关噪音的电源;2. 将高速讯号线间的串扰降到最小;3. 高频和低频退耦;4. 具有最小传输线效应的优良讯号完整性;如果实现了这些目标,开发工程师就能有效避免噪音和EMI方面的缺陷。
噪音的影响及控制对于高速DSP而言,降低噪音是最重要的设计准则之一。
来自任何噪声源的过大噪音,都会导致随机逻辑和锁相环(PLL)失效,降低可靠性。
还会导致影响FCC认证测试的辐射干扰。
此外,除错一个噪音很大的系统是极端困难的;因此,要消除噪音──若能彻底消除的话──将要求在电路板设计中花费大量心血。
在音视讯系统中,即便是比较小的干扰,也会对最终产品的性能产生显著影响。
例如,音讯撷取和播放系统中,性能将取决于所用音讯编译码的质量、电源噪音、PCB布线质量、相邻电路间的串扰大小等。
车载娱乐系统的电磁兼容性整改
车载娱乐系统的电磁兼容性整改随着车载娱乐系统的普及,越来越多的车辆安装了这样的设备,但是其电磁兼容性问题也越来越明显,经常会造成各种干扰现象,影响驾驶者和乘客的使用体验。
为了保证车载娱乐系统的正常运行,必须进行电磁兼容性整改。
首先,要对车载娱乐系统进行仔细检查,找出可能存在的电磁干扰源。
这些干扰源主要包括电源线、音频线、天线等。
检查时要注意细节,除了检验线路是否松动外,还要注意接触部位的氧化情况,有些接触部位因长期使用会出现氧化,必须及时更换或清洁,以保证连接线路的通畅度。
其次,在车载娱乐系统的安装上需要严格按照规范要求进行。
如果电源线和音频线的长度超过规范的要求,则会增加电感和电阻,为系统带来干扰。
此外,天线的安装和接地也需要严格按照规范要求进行,否则会导致天线共振和倒相,从而引起电磁干扰。
除了检查和规范安装,还需要加入一些电磁兼容性措施,如隔离电容、吸收电路等。
隔离电容是一种能够拦截高频电磁干扰的设备,可以将干扰信号从系统中隔离出来。
吸收电路则是一种能够将电磁干扰吸收到设备中的电路,通常是采用嵌入到系统板卡上的磁珠。
最后,还需要对车辆进行一次大规模电磁兼容性测试。
这样的测试可以发现问题的所在,从而针对问题进行更好的处理。
在测试过程中,应注意测试设备的选择和位置选取,以确保测试数据的有效性。
总的来说,车载娱乐系统的电磁兼容性整改很重要。
通过对车载娱乐系统的仔细检查、规范安装、设备添加电磁兼容性措施以及大规模测试等一系列措施,可以有效地防止电磁干扰问题的产生,提高整个系统的稳定性和可靠性。
相关数据是指在同一个领域或同一个研究对象范围内所获得的一组数据,可以进行统计、分析和解释,对领域或研究对象进行更深入的认识。
下面以汽车销售数据为例,进行相关数据的分析。
汽车销售数据是指汽车行业中的销售数据,主要包括汽车销售额、汽车品牌销售份额、车型占比等数据。
以中国汽车市场为例,近年来呈现出快速增长的趋势。
据统计,2019年中国汽车销量达到了2163.7万辆,同比增长0.8%。
集成电路设计中的电磁兼容问题分析
集成电路设计中的电磁兼容问题分析集成电路是现代电子技术中最重要的一个分支,它可以完整地集成了电子器件和电路系统。
由于大多数集成电路的实现方式都是使用半导体材料,从而大大提高了集成度和性能。
但是,集成电路的应用也给当前复杂的电磁兼容问题带来了很大挑战。
本文将介绍集成电路设计中的电磁兼容问题与分析方法。
一、电磁兼容性基本概念电磁兼容性(EMC)是在电磁环境下,电子设备完成预期功能的能力。
其主要内容包括电磁辐射和电磁感应两方面。
电磁辐射是指电子设备在工作中产生的电磁波,它会向周围环境扩散,并对周围电路和上下游电子设备产生干扰。
电磁感应是指电子设备受到来自周围环境电磁波的影响,产生误动作或工作性能降低的现象。
在集成电路设计中,电磁兼容性主要是指电磁辐射问题。
由于集成电路的工作频率越来越高,电磁辐射问题也愈加突出。
为了避免电磁辐射的影响,需要在电路设计阶段考虑电磁兼容性问题,保证集成电路在工作时尽可能避免电磁辐射产生。
二、集成电路电磁兼容性分析1. EM半模式理论EM半模式理论是一种分析电磁辐射问题的方法,它通过对电路结构进行建模和分析,预测电路在工作状态下可能产生的电磁辐射。
EM半模式理论的基本思想是将电路结构看成一组媒介传输线,按照电磁场的分布特点在其上分离出电磁辐射半模式和电磁辐射半模式。
电磁辐射半模式是一种电磁波的传输模式,它在电路结构上分布成某种空间形态,可以通过传输线的辐射电场进行传递。
根据EM半模式理论,当电路结构中存在辐射模式时,电路将具有辐射能力,并能够向周围环境辐射电磁波。
因此,通过分析电路结构上的辐射模式,可以预测电磁辐射的发生情况,有助于进行电磁兼容性设计。
2. 传输线模型集成电路通常采用互联线的形式来实现不同电路之间的连接。
传输线模型是用来分析电路中传输线辐射问题的方法,它主要是通过对电路上的传输线进行建模和分析,来预测电路的辐射情况。
传输线模型的基本思想是将传输线看作是一条具有电容和电感性质的线路,在这条线路上通过电流和电压信号的传输,从而达到不同电路之间的信息交换。
射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案
射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案随着现代通讯技术的不断发展,射频电路的应用越来越广泛,但同时也带来了各种电磁兼容性问题。
这些问题严重影响了电路的性能和可靠性,需要采取一些措施来降低电磁干扰和提高电路的电磁兼容性。
本文将从射频电路中的电磁兼容问题入手,分析其原因,并提出一些解决方案。
一、射频电路中的电磁兼容问题在射频电路中,电磁兼容问题常常表现为电磁干扰和电磁泄漏。
电磁干扰(EMI)指电磁场对电路的干扰,可以使电路系统出现误差、噪声、振荡等现象,严重影响电路的性能和可靠性。
电磁泄漏(EMC)则是指电路的辐射和传导干扰影响其他电路设备的工作,如毫米波雷达和微波电子设备等。
二、射频电路中电磁兼容问题的原因射频电路中的电磁兼容问题主要是由以下原因引起的:1、电磁辐射电磁辐射是指电路的信号频率与基波频率相同或者倍频频率接近电磁波向外辐射。
这种辐射会造成电磁泄漏干扰,破坏其他电路设备的正常工作。
2、电磁谐振电磁谐振是指电路中的元器件、线路和电路板产生的电磁场彼此作用产生振荡。
这种振荡会使电路变得不稳定,容易产生电磁干扰。
3、电磁传导电磁传导是指电路中元器件中出现的电磁场通过共同的地或信号线等媒介对周围的干扰。
这种干扰会产生电压干扰和电流干扰,导致电路性能急剧下降。
三、射频电路中电磁兼容问题的解决方案为降低电磁兼容性问题,我们可以采取以下措施:1、选择合适的元器件和材料射频电路中的元器件和材料需要选择品质较好的,这些元器件和材料应具有较高的带宽和品质因子,同时其抗EMI/EMC的性能也要较强。
2、设计合理的线路布局线路布局应尽量简单,可以通过增加两极滤波器、避免电路的环路、尽量缩小线路面积等,降低电路的电磁能散发。
例如,采用单端布线并避免使用复杂的结构,设计较短的布线线路等,可以有效降低电磁兼容性问题。
3、增加电磁隔离屏蔽结构影响电路性能的小波长电磁辐射必须被隔离,这可以通过使用较好的射频电缆,尽量使用电容式/吸收材料垫子和EMC隔离屏蔽等方法来实现。
集成电路中的电磁兼容性问题研究
集成电路中的电磁兼容性问题研究集成电路是现代电子技术的核心部件,随着电子技术的飞速发展,集成电路的尺寸逐渐减小,功能逐渐强大,集成度逐渐提高。
但是,这样的发展也带来了一个重要的问题——电磁兼容性问题。
电磁兼容性问题指一个电子设备在其工作过程中,所产生的电磁干扰是否会影响到周围的其他电子设备,或是容易受到周围其他电子设备产生的电磁干扰,从而导致整个设备的工作受到干扰或是失效。
在集成电路中,电磁兼容性问题极为重要。
因为一块集成电路内部有成千上万个电子器件,而这些电子器件在工作时必然会产生电磁辐射,这些电磁辐射又会互相影响,从而容易导致电磁干扰问题。
电磁兼容性问题的研究是极其重要的,因为不论是在通讯、计算机、汽车、航空航天、医疗等各个领域,都有着大量的电子设备,而这些电子设备的复杂度、功能性和紧密度不断提高,使得电磁干扰问题日益严重,也越来越难解决。
电子设备的电磁兼容性问题主要有两种类型,分别是辐射干扰和传导干扰。
辐射干扰是指电子设备在工作时会产生电场和磁场的辐射,从而对周围的其他电子设备造成影响。
传导干扰则是指电子设备之间通过共同的电源和接地线而发生的相互干扰。
在集成电路中,一些电子器件的小尺寸和高密度集成导致它们之间的距离非常近,存在较大的交互关系,因此电磁干扰问题也日益严重。
为了解决这些问题,需要从设计、加工、测试等多个环节进行综合研究。
集成电路的设计是解决电磁兼容性问题的基础。
设计中需要充分考虑电磁干扰问题,例如通过布线规划来降低干扰噪声、采用屏蔽技术来隔离干扰源以及选用尽可能低的工作电压等措施。
设计中还需要考虑到加工的工艺条件,例如印刷电路板的钻孔、焊接、引线等操作,错误的操作可能会导致电路板的电磁特性或物理尺寸发生变化,进而导致电磁兼容性问题出现。
在测试环节,电磁兼容性问题也需要得到充分关注。
测试需要涉及整个电路,包括其中每一个单独的器件。
提前检测和预防可能出现的电磁干扰问题是必要的,这样可以通过进行更改设计、重新制作电路板或是选择性器件的方式来从根本上解决问题。
高速信号传输中的电磁兼容性问题研究与解决方案
高速信号传输中的电磁兼容性问题研究与解决方案在现代高速通信与数据传输中,电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)问题成为了一个重要的研究方向。
高速信号传输过程中,电磁辐射和敏感度的增加使得信号质量下降、数据丢失和系统性能降低等问题日益突出。
因此,研究和解决高速信号传输中的电磁兼容性问题对于提高系统可靠性和稳定性非常关键。
1. 电磁兼容性问题分析高速信号传输中的电磁兼容性问题主要包括以下几个方面:1.1 电磁辐射干扰在高速信号传输时,由于信号频率高、传输速率快以及电路布局不合理等因素导致电磁辐射干扰。
这些干扰会影响到周围电子设备的正常工作,甚至可能引发其他设备的故障。
1.2 电磁接收敏感度高速信号传输过程中,电路对来自外界的电磁干扰非常敏感。
当外界电磁信号强度较大或频率与传输信号相近时,会导致传输信号的误差增加,从而影响到系统的工作。
1.3 信号完整性问题高速信号传输时,信号传输路径上的电感、电容和阻抗等因素都会对信号产生一定的影响。
信号完整性问题主要体现在信号失真、串扰、抖动等方面,从而导致数据的误码率增加,系统性能下降。
2. 电磁兼容性问题的解决方案为了解决高速信号传输中的电磁兼容性问题,可以从以下几个方面着手:2.1 合理的电路布局设计合理的电路布局设计是解决电磁兼容性问题的关键。
在设计过程中,应考虑到信号的传输路径、信号线的走向和布线方式等因素。
避免信号线的交叉和平行布线,减少电路的共模干扰和串扰。
2.2 电磁屏蔽技术的应用电磁屏蔽技术是解决电磁兼容性问题的重要手段。
在设计和生产过程中,可以使用金属屏蔽材料对电路进行屏蔽,阻断外界电磁干扰对信号传输的影响。
同时,也可以采用地线屏蔽、屏蔽罩等方法来提高系统的抗干扰能力。
2.3 信号接地技术的改进信号接地技术对于提高系统的地电流传输能力和抗干扰性能非常重要。
合理地设置地线和地线网络,减少地电位差,提高信号的安全性和稳定性。
基于DSP的变频调速系统电磁干扰问题
基于DSP的变频调速系统电磁干扰问题1 电磁干扰(EMI)分析1.1 电磁干扰的概念及途径电磁干扰产生于干扰源,他是一种来自外部和内部的并有损于有用信号的电磁现象。
干扰经过敏感元件、传输线、电感器、电容器、空间场等形式的途径并以某种形式作用,其干扰效应、现象普遍存在,形式各异,称之为传导干扰,他按带不带信息可以分为信息传导干扰源和电磁噪声传导干扰源两类。
信息传导干扰源是指带有的无用信息对模拟通道的干扰。
电磁噪声传导干扰源是指不带任何信息的电磁噪声对变频系统的干扰。
传导电磁干扰传输通道可以分为电容传导耦合(或称电场耦合)、电阻传导耦合(或公共阻抗耦合)及电感传导耦合(或互感耦合)。
电容传导耦合是指干扰源和信号传输线(包括印制电路线)之间通过导线以及部件的电容互相交链而构成的电磁传导耦合。
电阻传导耦合是指干扰源和信号传输线(包括印制电路线)之间通过公共阻抗上的电流或电压交链而构成的传导电磁耦合。
电感传导耦合实质上是磁场耦合。
1.2 数字变频调速系统电磁干扰问题数字变频调速系统中这3种情况都存在,电阻传导耦合和电感传导耦合的表现尤为明显,主要是参考地的设计、印制线路板的设计和高低压的隔离,模拟接口电路中易受到功率电路的影响。
DSP的电磁兼容特性主要反映在管脚信号电气特性上。
DSP的输入输出信号多数是数字信号,其外部接口电路也多数是数字电路,包括功率器件IPM也工作在开关状态,整个系统具有明显的数字电路特征,只有电流反馈环路是模拟信号,通过DSP的片内A/D转换器将模拟信号转成数字信号进行处理,再控制PWM的输出来实现闭环控制。
在本设计中电磁干扰的表现具体分析为以下几点。
(1)瞬态脉冲干扰对数字电路的影响数字信号处理器以二进制码为基础。
用高、低电平来表示二进制数据,并通过各种电路来描述信号特征,从而达到控制对象的目的。
瞬态脉冲干扰将严重地影响了数据传输和控制。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案一、引言电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电子设备在特定电磁环境下能够正常工作,同时不对周围环境和其他设备造成干扰的能力。
随着电子设备的广泛应用,电磁兼容问题日益凸显。
本文将详细介绍电磁兼容解决方案的标准格式。
二、问题描述在电子设备的设计和生产过程中,往往会遇到电磁兼容问题。
这些问题包括电磁辐射和电磁感应两个方面。
电磁辐射是指电子设备在工作时产生的电磁波向周围空间传播,可能对其他设备或者系统造成干扰。
电磁感应是指电子设备受到外部电磁场的影响,导致设备内部电路发生故障或者性能下降。
三、解决方案为了解决电磁兼容问题,我们需要采取一系列的措施。
以下是一些常见的解决方案:1. 设计合理的电路板布局合理的电路板布局是确保电磁兼容的重要因素之一。
通过合理安排电路板上的元件、信号线和电源线的位置,可以减少电磁辐射和电磁感应的发生。
同时,应尽量避免信号线和电源线的交叉和平行布局,以减少电磁干扰。
2. 使用屏蔽材料和屏蔽技术屏蔽材料可以有效地抑制电磁辐射和电磁感应。
常见的屏蔽材料包括金属板、金属网、金属涂层等。
在设计电子设备时,可以在关键部位使用屏蔽材料来减少电磁干扰。
此外,还可以采用屏蔽技术,如屏蔽罩、屏蔽隔板等,来进一步提高电磁兼容性。
3. 优化电源系统设计电源系统是电子设备的重要组成部份,也是电磁兼容问题的关键。
通过合理设计电源系统,包括滤波器的选择和布局、地线的设计等,可以有效地降低电磁辐射和电磁感应。
4. 进行电磁兼容测试和验证在电子设备的设计和生产过程中,应进行电磁兼容测试和验证,以确保设备符合相关的电磁兼容标准。
常见的测试项目包括电磁辐射测试、电磁感应测试等。
通过测试和验证,可以及时发现和解决电磁兼容问题,提高设备的可靠性和稳定性。
四、实施步骤为了实施电磁兼容解决方案,我们可以按照以下步骤进行:1. 分析电磁兼容问题首先,需要对电子设备的电磁兼容问题进行分析。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案一、背景介绍电磁兼容是指电子设备在电磁环境中正常工作,同时不对周围电磁环境造成干扰或者受到干扰的能力。
随着电子设备的广泛应用,电磁兼容问题日益凸显。
因此,提供有效的电磁兼容解决方案对于确保设备的正常运行和减少对周围环境的干扰具有重要意义。
二、问题分析在电磁兼容问题中,主要存在两类问题:辐射问题和传导问题。
1. 辐射问题:电子设备会通过导线、天线等辐射电磁波,对周围设备和电磁环境产生干扰。
辐射问题主要包括辐射发射和辐射抗扰性。
2. 传导问题:电子设备之间通过导线、地线等传导电磁波,对周围设备和电磁环境产生干扰。
传导问题主要包括传导发射和传导抗扰性。
三、解决方案针对电磁兼容问题,我们提供以下解决方案,以确保设备的正常工作和减少对周围环境的干扰。
1. 辐射问题解决方案辐射问题主要包括辐射发射和辐射抗扰性。
针对辐射发射问题,我们可以采取以下措施:- 优化电路设计,减少电磁辐射源;- 采用屏蔽技术,减少电磁波的辐射;- 优化天线设计,降低辐射功率。
针对辐射抗扰性问题,我们可以采取以下措施:- 优化电路设计,提高电磁抗扰能力;- 采用滤波器和隔离器,减少外界电磁干扰;- 优化接地系统,提高抗干扰能力。
2. 传导问题解决方案传导问题主要包括传导发射和传导抗扰性。
针对传导发射问题,我们可以采取以下措施:- 优化布线设计,减少传导电磁波;- 采用屏蔽技术,减少传导电磁波的泄漏;- 优化接地系统,提高传导抑制能力。
针对传导抗扰性问题,我们可以采取以下措施:- 优化布线设计,减少外界传导电磁干扰;- 采用滤波器和隔离器,提高抗干扰能力;- 优化接地系统,提高抗干扰能力。
四、实施步骤1. 问题分析:对设备的电磁兼容问题进行全面分析,确定主要问题和优先解决方案。
2. 方案设计:根据问题分析的结果,设计相应的解决方案,包括电路设计、布线设计、屏蔽设计等。
3. 方案验证:通过实验室测试和仿真分析,验证解决方案的有效性和可行性。
DSP系统中电磁兼容问题的技术研究
王 静 ,陈伟 , 刘 志 东 ,谭 小鹏
( 1 .西 安应 用光 学研 究 所 ,西 安 7 1 0 0 6 5 ;2 .中 国 电子 科技 集 团第 2 O研 究所 ,西 安 7 1 0 0 6 8 )
摘 要 :随 着 电子 线路 和 电子设备 的广 泛应 用 ,电磁 兼容 问题 越 来越 突 出。针 对 此 问题 ,对 数 字信 号处 理 ( d i g i t a l s i g n a l p r o c e s s i n g , DS P ) 电路 设计 中的 电磁 兼 容 问题进 行研 究 。根据 DS P系统 中硬 件和 软件 的 电磁 兼容 干扰 的产 生 和 特 点 ,指 出如何 从 硬件 和软 件 2 方 面 来消 除 电磁 兼 容 的干扰 。该 研 究可 为 D S P系统 电路设 计提 供 有效 的技 术 支持 。 关键 词 :电磁 兼容 ; 干扰 ;DS P系统
岳 工 自 动 化
・3 6・ O ̄ d na nc e I n d us t r y Au t o ma t i o n
2 0 l 3 — 0l
3 2 ( 1 )
do i :1 0. 7 6 9 0 / b g z d h . 2 01 3. 01 . 01 1
DS P系统 中 电磁 兼 容 问题 的技术 研 究
e l e c t r o ma g n e t i c c o mpa t i b i l i t y i n t e r f e r e nc e i n h a r d wa r e a n d s o f t wa r e o f DS P s y s t e m ,pu t f o r wa r d s t h e me t h o d f o r e l i mi n a t i n g e l e c t r o ma g n e t i c c o mpa t i b i l i t y i n h a r d wa r e a n d s o f t wa r e . Th e r e s e a r c h p r o v i d e s e f f e c t i v e t e c h n i c a l s u p p o r t or f
电磁兼容性问题及其解决方案探讨
电磁兼容性问题及其解决方案探讨随着电子技术的飞速发展,电子产品已经全面进入了我们的日常生活中,如手机、电脑、电视、智能家居等,这些电子产品虽然给我们带来了极大的便利,但是也带来了问题,其中就包括电磁兼容性问题。
电磁兼容性问题是指电子设备在使用中,两个或多个设备之间由于电磁干扰而导致的设备工作异常。
而这个问题的出现将对人们日常生活和生产工作带来诸多困扰。
本文将围绕着电磁兼容性问题及其解决方案进行深入探讨。
一、电磁兼容性问题系列电磁兼容性问题是一个系统性问题,其主要包括以下方面的问题:1.电磁波的发射问题。
2.电磁波的传输问题。
3.电磁波在接受设备中的电磁兼容性问题。
4.电磁波在引起干扰设备中的电磁兼容性问题。
其中,电磁波的发射问题是指电子设备发出的电磁波是否能够满足国家和地方的有关电磁波辐射标准。
电磁波的传输问题是指电磁波是否能够在无线电环境中稳定传输。
电磁波在接收设备中的电磁兼容性问题是指接收设备能否正常解析和处理接收到的电磁波信号。
而电磁波在干扰设备中的电磁兼容性问题是指是否会因为其它设备的电磁干扰而影响本设备的正常工作。
二、电磁兼容性问题产生的原因1.人为因素:电子设备在实际使用时有可能不符合国家和地方制定的电磁辐射标准,以及设备的电磁兼容性问题没有得到充分考虑等人为因素是电磁兼容性问题的主要因素。
2.设备因素:电子设备在设计之初就没有注意到电磁兼容性问题,或者设计中没有考虑到一些必要的电磁兼容保护措施。
3.外部因素:外部环境中的电磁干扰较强,也会导致设备出现电磁兼容性问题。
三、解决电磁兼容性问题的主要方法1.增强电磁屏蔽能力:这是一种解决电磁兼容性问题的主要方法。
电磁屏蔽能力的增强可以通过改变电磁屏蔽材料的种类、数量和结构等方法来完成。
同时,合适的结构设计和电子设备的摆放也是增强电磁屏蔽能力的重要因素。
2.增强接地保护能力:接地是电磁波传输的必要途径,使用合适的接地能够有效地防止电磁波干扰的产生。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案在现代科技高速发展的时代,电子设备的使用已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
然而,随着电子设备种类的增加和功能的复杂化,电磁兼容性(EMC)问题也越来越突出。
什么是电磁兼容性问题?简单地说,电磁兼容性指的是不同电子设备之间互不干扰和无意中辐射到外部环境的能力。
在现实生活中,如果我们的手机和电视机在彼此附近使用时发生干扰,我们就会遇到电磁兼容性问题。
这不仅会影响我们对设备的正常使用,还有可能对其他电子设备、通信系统以及医疗设备等造成干扰。
为了解决电磁兼容性问题,我们需要采取一系列的解决方案。
以下是一些常见的解决方案,它们帮助我们保证电子设备之间的兼容性,同时减少对外部环境的干扰。
1. 地线和屏蔽技术:合理设计和布线地线是防止电磁干扰的重要步骤。
通过有效地设计地线和使用屏蔽技术,可以减少电子设备之间的干扰。
2. 滤波器和隔离器:滤波器可以用来抑制电路中的噪声和谐波,从而减少干扰。
而隔离器则可以帮助电子设备与外部环境隔离,降低辐射和接收到的外界干扰。
3. 合理的电磁兼容性设计:在电子设备的设计过程中,要充分考虑到电磁兼容性问题。
通过合理的布局和内部电路设计,可以减少电磁辐射和电磁敏感性。
4. 电磁兼容性测试和认证:在电子设备开发完成之后,进行电磁兼容性测试是非常重要的。
通过测试和认证,可以确保设备符合相关的电磁兼容性标准。
5. 教育和培训:为了能够更好地应对电磁兼容性问题,相关的教育和培训是必不可少的。
通过学习和培训,员工可以更好地理解电磁兼容性问题,并采取相应的措施来解决问题。
总结起来,电磁兼容性问题是当今电子设备领域面临的重要挑战之一。
通过合理的设计和布线、滤波器和隔离器的应用、兼容性测试和认证以及教育和培训等解决方案,我们能够有效地解决电磁兼容性问题,确保设备间互不干扰,同时减少对环境的影响。
然而,要想真正解决电磁兼容性问题,仍然需要不断地研究和创新。
随着新技术和新设备的不断涌现,我们需要不断提高自身的能力和知识,以更好地应对电磁兼容性的挑战,并为未来的科技发展做出贡献。
DSP应用系统电磁兼容设计探讨
1 引 言
随着 D P芯 片 的迅猛 发 展 , 运 算 速度 和 处理 S 其 能力 不断提 高 , 得 D P系统 的成 本 、 积 、 量 及 使 S 体 重 功耗 都有很 大程 度 的下 降 。但 与 此 同时 , 围环境 周
p p r T 3 0 2 x s r sa n e a l l b n r d c d t l b r t o t o sa d tc n q e r a e . MS 2 C 4 e i sa x mp ewi ei t u e ea o ae s memeh d n e h iu sf e l o o o
2 电磁 兼 容 设 计
2 1 电磁 兼 容 . 电磁 兼容 ( MC) 指 在 有 限 的时 间 、 间 和频 E 是 空
发 电机等都属于电磁骚扰源 。 耦合 途 径是指 传输 电磁 骚扰 的媒介或 途径 。 敏 感设 备 是 电磁 危 害 , 致 性 能下 降或 发 生故 导 障的器件 、 设备 或 系统 。许多 器件 、 备或 系统既是 设 敏 感设备 又是 产生 干扰 的 电磁 骚扰 源 。
2 2 电磁 兼 容设计 的 目的 .
谱资源等条件下 , 各种用 电设备可 以共存并不至于
引起性 能降级 的一 门学 科 。而 电磁兼 容性 通 常是指 设 备或 系统在 其 电磁 环 境 下 能 正 常 工作 , 且 不 对 并 该 环境 中任 何 事 物 构 成 不 能 承 受 的 电磁 骚 扰 的 能
的 电磁 干扰 源越来 越 多 , 得 D P系 统 和产 品设计 使 S 人 员也 面 临着更加 严 峻 的挑 战 , 即如 何 抑 制 日益 严
备 。三者关 系如 图 1所示 。
集成电路设计中的电磁兼容性问题分析
集成电路设计中的电磁兼容性问题分析随着现代技术的不断发展,集成电路(Integrated Circuit)作为计算机和通信科技的核心组成部分,已经成为现代社会不可或缺的技术基础。
然而,在集成电路设计中,电磁兼容性问题(Electromagnetic Compatibility,EMC)却是一个必须面对的挑战。
EMC是指各种电磁设备在使用时相互之间不发生干扰的能力。
对于集成电路设计来说,EMC问题极其重要,一旦出现了EMC问题,会导致电路噪声、电磁波干扰、电磁辐射等一系列问题,并且会降低电路的性能、影响信号的传输效果,甚至会导致电路的损坏,这些都会严重影响电路的可靠性和稳定性。
一、EMC问题的原因在集成电路设计中,EMC问题主要源于以下因素:1.电磁干扰源:包括整流器、开关电源、高速晶体管、激光二极管、放大器等。
这些电子元件都有发出电磁波的可能,会干扰电路的正常工作。
2.传导干扰:指电子元件之间互相产生电磁耦合,也就是磁场、电场等信号的直接传导。
一般来说,这种干扰会在接线、电路板和插接器等地方出现。
3.辐射干扰:指电子元件发出电磁波,对外界设备和周围环境产生干扰。
高速信号、电源变动、防抖器等都是辐射干扰的主要产生源,也是EMC问题中最难以消除的一种干扰。
这些干扰源和传播途径都会对电路的运作造成干扰,这也是集成电路设计EMC问题的核心。
二、EMC问题的解决方法为了解决EMC问题,集成电路设计中需要采取一些专门的技术手段。
1.防护设计:防护设计是EMC问题解决中的一种方法,主要是对电路的频率、电流、电压进行限制,或者采取针对干扰源的隔离、屏蔽等手段来消除干扰。
例如,可以在电路输入处设置滤波器或者使用各种屏蔽材料进行防护。
2.布线设计:布线设计主要是针对传导干扰问题。
对于集成电路设计中常见的传导干扰问题,可以采取减小传导噪声的手段,例如:加大信号管道的距离,采用合适的接口材料来降低传导性噪声等。
3.辐射干扰控制:为了控制辐射干扰,设计中可以加强对信号的衰减和抑制,例如,制定合适的数字信号处理算法和设计带宽相应的滤波器等。
电路中的电磁兼容性分析与应对
电路中的电磁兼容性分析与应对电磁兼容性(EMC)是指电子设备在电磁环境中正常运行而不产生或受到干扰的能力。
在现代社会,电子设备的广泛应用使得电磁兼容性分析与应对变得尤为重要。
本文将探讨电路中的电磁兼容性分析与相应的解决方案。
一、电磁兼容性分析电磁兼容性分析是对电子设备和系统进行评估,以确保它们能够在电磁环境中稳定工作。
该分析通常包括以下几个方面:1. 电磁辐射分析:电子设备在工作时会产生电磁辐射,该辐射可能对周围的其他设备产生干扰。
通过分析电磁辐射强度和频率分布,可以评估设备是否符合相关的法规和标准。
2. 电磁感应分析:电子设备也容易受到周围电磁场的感应而产生干扰。
通过分析设备的抗干扰能力,可以预测它们在真实环境中可能面临的问题。
3. 传导干扰分析:电池设备之间通过导线或其他导体进行信号传输。
传导干扰可能会导致信号失真或丢失。
分析传导路径和干扰源之间的关系,可以发现潜在的干扰问题。
二、电磁兼容性应对方案为了解决电磁兼容性问题,可以采取一系列的应对措施。
以下是几种常见的解决方案:1. 滤波器:通过在电路中添加滤波器,可以减少干扰信号的传播和影响。
滤波器根据频率特性来选择,并将不希望的频率信号滤除,从而保持设备的正常运行。
2. 屏蔽技术:屏蔽是一种阻止电磁波传播的方法。
通过在敏感部件周围添加金属屏蔽,可以有效地阻止外部干扰信号的进入,从而提高设备的抗干扰能力。
3. 接地设计:良好的接地系统可以减少电磁干扰的影响。
通过合理规划和布置接地系统,可以降低电路中产生的干扰噪声,提高设备的兼容性。
4. 电磁屏蔽设计:对于高频或高精度的电子设备,通常需要采用专门的电磁屏蔽设计。
这包括使用金属屏蔽箱、金属屏蔽螺栓等来封装和分隔不同的电路模块,以减少干扰。
5. 地线布线:地线布线对于电磁兼容性的影响非常重要。
通过合理设计地线的走向和布局,可以减小回路中的感应电流,降低电磁辐射和传导干扰。
三、实例分析为了更好地理解电磁兼容性分析与应对方案的操作,以下是一个实例分析。
电磁兼容性测试中的常见问题与解决方案
电磁兼容性测试中的常见问题与解决方案
电磁兼容性测试是在电子设备开发和生产过程中必不可少的一项测试工作,它
旨在保证设备在电磁环境中能够正常工作而不会受到外部电磁干扰或产生电磁辐射。
然而,在进行电磁兼容性测试时常常会遇到一些常见问题,下面将针对这些问题提出解决方案。
首先,一个常见的问题是测试设备设置不正确,包括测试仪器参数错误、连接
线路不良等。
解决这一问题的关键是在测试前对设备进行仔细的校准和调试,确保测试仪器的参数正确设定,检查连接线路的接地是否良好,确保测试环境符合要求。
其次,测试过程中遇到的干扰问题也比较常见,可能来自于外部电磁场、设备
本身的电磁辐射等。
在这种情况下,可以通过优化测试环境,增加屏蔽设备或移动干扰源来减少干扰。
另外,对测试设备和被测设备进行合适的布局也是减少干扰的有效方式。
另外,测试结果不符合标准要求也是电磁兼容性测试中常见的问题。
这可能是
由于设备设计不佳、线路布局不当、电磁屏蔽效果差等原因导致。
为解决这一问题,需要对设备进行整体重新设计或优化,调整线路布局,增加电磁屏蔽措施等,以确保设备符合电磁兼容性标准。
此外,一些不可预见的问题也可能在测试过程中出现,如设备损坏、仪器故障等。
在这种情况下,需要及时处理故障设备,重新进行测试,确保测试结果准确可靠。
总的来说,电磁兼容性测试中的常见问题有很多,但通过合理的策略和措施是
可以解决的。
关键在于提前做好准备工作,细心调试测试设备,优化测试环境,并及时处理测试过程中出现的问题。
只有这样才能保证测试结果的准确性和可靠性,为设备的正常工作提供保障。
基于DSP的电动机电磁兼容设计
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电磁兼容性测试中若干问题探讨
电磁兼容性测试中若干问题探讨摘要:所谓电磁兼容,就是在电磁条件相同的情况下,设备可以保持正常的工作状态,不受到电磁影响,也不会对周边其他设备产生影响。
电磁兼容技术将电磁干扰作为技术基础,在设备正常运行的情况下,对周围环境产生的电磁干扰会保持在限值之内,同时器具对环境中的电磁干扰具有抵抗能力。
为确认电磁兼容能力,需要采取有效的测试手段,本文对电磁兼容性测试中存在的问题进行分析,并且提出了具体的解决措施。
关键词:电磁兼容性;测试;电磁干扰在现代社会中,人们的日常审过与工作都需要使用电子设备。
电子设备会产生干扰,不仅对设备固有性能产生影响,还可能危害人体健康。
如果长时间遭受电磁辐射干扰,则人体器官、组织可能出现肺热效应、辐射热效应,造成健康受损。
传导性的电磁干扰会对电子设备运营效能产生影响,可能带来较为严重的灾害后果。
以微波设备来说,如果出现高频率空间辐射,则会导致周围设备性能减损。
如果设备在相同回路中,则严重时会引发在灾害。
所以,要采取电磁兼容技术,做好电磁兼容测试,有效预防电磁干扰带来的危害和影响。
一、电磁兼容性测试中存在的问题(一)陪测设备在实际工作的过程中,一些产品要连接其他设备才能发挥功能作用。
在电磁兼容性测试中,此类产品需要采用专用仪器进行模拟测试,此时采用的设备就是陪测设备。
陪测设备通常不考虑电磁兼容性,所以在实际测试的过程中,可能因为该设备发射超出标准的辐射导致测试失败,这是比较常见的测试失败原因。
在RE102(10kHz~18GHz电场辐射发射)的一次测试中,产品置于测试台,将测试间外部放置裴策设备,用于为产品供电,在达到100MHz之前就已经比极限值高,可能受到电缆束的影响,将铁氧体磁环安装在电缆上之后,情况发生改变,辐射值明显降低,但后端毛刺超出标准范畴,依旧不符合要求[1]。
去掉陪测设备,使用LISN为产品单独供电,产品通过测试。
将拆开设备进行分析,可以发现内部布线混乱,出现很多悬在空中的引线,也有很多裸露在外的接口,电磁兼容性没有采取合理的设计,所以很难得到理想的结果。
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DSP电磁兼容性问题分析1 引言自从20世纪80年代初期第一片数字信号处理器芯片(DSP)问世以来,DSP就以数字器件特有的稳定性、可重复性、可大规模集成、特别是可编程性和易于实现自适应处理等特点,给数字信号处理的发展带来了巨大机遇,应用领域广阔。
但由于DSP是一个相当复杂、种类繁多并有许多分系统的数、模混合系统,所以来自外部的电磁辐射以及内部元器件之间、分系统之间和各传输通道间的窜扰对DSP及其数据信息所产生的干扰,己严重地威胁着其工作的稳定性、可靠性和安全性[1]。
据统计,干扰引起的DSP事故占其总事故的90%左右。
同时DSP又不可避免地向外辐射电磁波,对环境中的人体、设备产生干扰、妨碍或损伤。
并且随着DSP运算速度的提高,能够实时处理的信号带宽也大大增加,它的研究重点也转到了高速、实时应用方面。
但正是这样,它的电磁兼容性问题也就越来越突出了,本文在DSP的电磁兼容性问题方面进行了一些探讨。
2 DSP硬件方面的电磁兼容性电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏感度两方面的问题。
假若干扰不能完全消除,也要使干扰减少到最小。
如果一个DSP系统符合下面三个条件,则该系统是电磁兼容的。
(1) 对其它系统不产生干扰;(2) 对其它系统的发射不敏感;(3) 对系统本身不产生干扰。
2.1 DSP中的干扰主要来源电磁干扰是通过导体或通过辐射产生的,很多电磁发射源,如光照、继电器、DC 电机和日光灯都可引起干扰。
AC电源线、互连电缆、金属电缆和子系统的内部电路也都可能产生辐射或接收到不希望的信号。
在高速数字电路中,时钟电路通常是宽带噪声的最大产生源。
在快速DSP系统中,这些电路可产生高达300MHz 的谐波失真信号,在系统中应该把它们除掉。
在数字电路中,最容易受影响的是复位线、中断线和控制线。
2.2 DSP中的传导性干扰一种最明显能引起电路噪声的传播路径是经过导体。
一条穿过噪声环境的导线可捡拾噪声,并把噪声送到另外电路而引起干扰。
设计人员必须避免导线捡拾噪声,如噪声通过电源线进入电路后,若电源本身或连接到电源的其它电路是干扰源,则在电源线进入电路之前必须对其去耦。
2.3 DSP中的共阻抗耦合问题当来自两个不同电路的电流流经一个公共阻抗时就会产生共阻抗耦合。
阻抗上的压降由两个电路决定。
来自两个电路的地电流流经共地阻抗,电路1的地电位被地电流2调制,噪声信号或DC补偿经共地阻抗从电路2耦合到电路1。
2.4 DSP中的辐射耦合问题经辐射产生的耦合通称串扰。
串扰是由电流流经导体时产生的电磁场引起的,电磁场会在邻近的导体中感应出瞬态电流。
2.5 DSP中的辐射现象辐射有两种基本类型:差分(DM)和共模(CM)两种模式。
共模辐射或单极天线辐射是由无意的压降引起的,它使电路中所有的地连接抬高到系统地电位之上。
就电场大小而言,CM辐射是比DM辐射更为严重的问题。
为使CM辐射最小,必须用切合实际的设计使共模电流降到零。
2.6 影响EMC的因数(1)电压:电源电压越高,意味着电压振幅越大而发射就更多,而低电源电压影响敏感度。
(2)频率:高频信号与周期性信号会产生更多的辐射。
在高频数字系统中,当器件处于开关状态时将产生电流尖峰信号;在模拟系统中,当负载电流变化时也将产生电流尖峰信号。
(3)接地:在电路设计中,没有比采用可靠和完美的地线连接方式更重要的事情了,在所有EMC问题中,大部分问题是由不适当的接地引起的。
有单点、多点和混合三种信号接地方法。
在频率低于1MHz时可采用单点接地方法;在高频应用中,最好采用多点接地;混合接地是低频用单点接地和高频用多点接地方法的结合。
但高频数字电路和低电平模拟电路的地回路绝对不能混合。
(4)PCB设计:适当的印刷电路板(PCB)布线对防止电磁干扰至关重要。
(5)电源去耦:当器件开关时,在电源线上会产生瞬态电流,必须衰减和滤掉这些瞬态电流,来自高di /dt源的瞬态电流导致地和线迹“发射”电压。
高d i/dt产生大范围高频电流,激励部件和缆线辐射,流经导线的电流变化和电感会导致压降,减小电感或电流随时间的变化可使该压降最小。
2.7 DSP的硬件降噪技术2.7.1 板结构、线路安排方面的降噪技术(1)采用地和电源平板;(2)平板面积要大,以便为电源去耦提供低阻抗;(3)使表面导体最少;(4)采用窄线条(4到8密耳)以增加高频阻尼和降低电容耦合;(5)分开数字、模拟、接收器、发送器地/电源线;(6)根据频率和类型分隔PCB上的电路;(7)不要切痕PCB,切痕附近的线迹可能导致不希望的环路;(8)采用叠层结构是对大多数信号整体性问题和EMC问题的最好防范措施,它能够做到对阻抗的有效控制,其内部的走线可形成易懂和可预测的传输线结构。
且要密封电源和地板层之间的线迹;(9)保持相邻激励线迹之间的间距大于线迹的宽度以使串扰最小;(10)时钟信号环路面积应尽量小;(11)高速线路和时钟信号线要短且要直接连接;(12)敏感的线迹不要与传输高电流快速开关转换信号的线迹并行;(13)不要有浮空数字输入,以防止不必要的开关转换和噪声产生;(14)避免在晶振和其它固有噪声电路下面有供电线迹;(15)相应的电源、地、信号和回路线迹要平行布景,以消除噪声;(16)使时钟线、总线和片使能端与输入/输出线和连接器分隔开来;(17)使路线时钟信号与I/O信号处于正交位置;(18)为使串扰最小,线迹用直角交叉和散置地线;(19)保护关键线迹(用4密耳到8密耳线迹以使电感最小,路线紧靠地板层,板层之间夹层结构,保护夹层的每一边都有地)。
2.7.2 采用滤波技术降噪方法(1)对电源线和所有进入PCB的信号进行滤波,在IC的每一个点引脚处用高频低电感陶瓷电容(14MHz用0.1 mF,超过15MHz用0.01mF)进行去耦;(2)旁路模拟电路的所有电源供电和基准电压引脚;(3)旁路快速开关器件;(4)在器件引线处对电源/ 地去耦;(5)用多级滤波来衰减多频段电源噪声;(6)把晶振安装嵌入到板上并且接地;(7)在适当的地方加屏蔽;(8)安排邻近地线紧靠信号线,以便更有效地阻止出现新的电场;(9)把去耦线驱动器和接收器适当地放置在紧靠实际的I/O接口处,这可降低PCB 与其它电路的耦合,并使辐射和敏感度降低;(10)对有干扰的引线进行屏蔽和绞在一起,以消除PCB上的相互耦合;(11)在感性负载上加箝位二极管。
3 DSP软件设计时应采取的措施软件方面的干扰主要表现在以下几个方面:(1)不正确的算法产生错误的结果,最主要的原因是由于计算机处理器中的程序指数运算是近似计算,产生的结果有时有较大的误差,容易产生误动作;(2)由于计算机的精度不高,而加减法运算时要对阶,大数“吃掉”了小数,产生了误差积累,导致下溢的出现,也是噪声的来源之一;(3)由于硬件方面的干扰引起的计算机出现的诸如:程序计数器PC值变化、数据采集误差增大、控制状态失灵、RAM数据受干扰发生变化以及系统出现“死锁”等现象。
3.1 采用拦截失控程序的方法(1)在程序设计时应多采用单字节指令,并在关键处插入一些空操作指令,或将有效单字节指令重复几次,这样可保护其后的指令不被拆散,使程序运行走上正轨;(2)加入软件陷阱:当PC值失控使程序失控后,CPU进入非程序区,这时可用一条引导指令,强迫程序进入初始入口状态,进入程序区,可每隔一段设置一个陷阱;(3)软件复位:当程序“走飞”时,运行监视系统,使系统自动复位而重新初始化。
3.2 设立标志判断定义某单元为标志,在模块主程序中把该单元的值设为某个特征值,然后在主程序的最后判断该单元的值是否不变,若不同了则说明有误,程序就转入错误处理子程序。
3.3 增加数据安全备份重要的数据用两个以上的存储区存放,还可以用大容量的外部RAM,将数据作备份。
永久性数据制成表格固化在EPROM中,这样既能防止数据和表格遭破坏,又能保证程序逻辑混乱时不将数据当指令去运行。
4 利用EDA工具设计时应注意的几个关键因素高速数字电路的设计一方面需要设计人员的经验,另一方面需要优秀的EDA工具的支持,EDA软件己走向了多功能、智能化。
随着球栅阵列封装的高密度单芯片、高密度连接器、微孔内建技术以及3D板在印刷电路板设计中的应用,布局和布线已越来越一体化了,并成为了设计过程的重要组成部分。
自动布局和自由角度布线等软件技术已渐渐成为解决这类高度一体化问题的重要方法,利用此类软件能在规定时间范围内设计出可制造的电路板。
在目前,由于产品上市时间越来越短,手动布线极为耗时,己不能适应要求。
因此,现在要求布局布线工具具有自动布线功能,以快速响应市场对产品设计提出的更高要求。
4.1 自动布线技术由于要考虑电磁兼容(EMC)及电磁干扰、串扰、信号延迟和差分对布线等高密度设计因素,布局布线的约束条件每年都在增加。
在几年前,一般的电路板仅需6 个差分对来进行布线,而现在则需600对。
在一定时间内仅依赖手动布线来实现这600对布线是不可能的,因此自动布线工具是必不可少的。
尽管与几年前相比,当今设计中的节点(net)数目没有大的改变,只是硅片复杂性有所增加,但是设计中重要节点的比例大大增加了。
当然,对于某些特别重要的节点,要求布局布线工具能够加以区分,但无需对每个管脚或节点都加以限制。
4.2 采用自由角度布线技术应注意的方法随着单片器件上集成功能的增加,其输出管脚数目也大大增加了,但其封装尺寸并没随之扩大,再加上管脚间距和阻抗因素的限制,这类器件必须采用更细的线宽。
同时,由于产品尺寸的总体减小,意味着用于布局布线的空间也大大减小了。
在某些DSP产品中,底板的大小与其上的器件大小相差无几,元器件占据的板面积高达80%。
某些高密度元器件管脚交错,即使采用具45°布线功能的工具也无法进行自动布线。
而自由角度布线工具具有大的灵活性,能最大限度地提高布线密度;它的拉紧(pull-TIght)功能使每个节点在布线后自动缩短,以适应空间要求;它能大大降低信号延迟,同时降低平行路径数,有助于避免串扰的产生。
利用自由角度布线技术能使设计具有可制造性,并且设计的电路性能良好。
4.3 对高密度器件应采用的技术最新的高密度系统级芯片采用BGA或COB封装,管脚间距日益减小,球间距已低至1mm,并且还会继续降低。
这样就导致封装件信号线不可能采用传统布线工具来引出。
目前有两种方法可解决这个问题:(1)通过球下面的孔,将信号线从下层引出;(2)采用极细布线和自由角度布线,在球栅阵列中找出一条引线通道。
对高密度器件而言,采用宽度和空间极小的布线方式是唯一可行的方法,因为只有这样,才能保证较高的成品率。
现代的布线技术也要求能自动地应用这些约束条件。
自由布线方法可减少布线层数,降低产品成本。