(一) 電磁兼容基本概念及理論
電磁兼容三要素
頻域和時域
周期信號的頻譜
隨機信號的頻譜
差模電流和共模電流
差模輻射和共模輻射
近場和遠場
PCB中信號回流及傳播方式
dB單位的換算
頻率及波長
展頻（SSC）
峰值、準峰值和平均值
回路電感、部分電感及凈余電感
(二) 輻射發(fā)射整改與案例分析
輻射發(fā)射標準
輻射發(fā)射測試失敗的主要原因分析
1） PCB設計缺陷
布局不當
布線不當：
a. 關鍵走線跨分割：對EMI的影響及整改措施
b. 關鍵信號換參考：對EMI的影響及整改措施
層疊不當
2） 電纜屏蔽層搭接不良或一致性差或非屏蔽線接口濾波不當
3） 結構屏蔽設計缺陷：縫隙過大、開口過大
輻射發(fā)射整改所需儀器設備及器件
頻譜儀、近場探頭、電流探頭、光纖探頭、屏蔽室/半電波暗室、磁環(huán)、簧片、帶導電布的連接器、電源口濾波器、信號線濾波器、銅箔、波導板及吸波材料等
定位小技巧：分辨靠近的諧波源、在多個時鐘源中定位主要的時鐘源、測試電纜諧振、測試結構諧振、測試部件間或接口間電位差
輻射發(fā)射定位及整改的一般步驟
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(三) 傳導發(fā)射整改與案例分析
傳導發(fā)射測試標準及限值；
開關電源噪聲等效電路：
共模噪聲等效電路
差模噪聲等效電路
開關電源不同頻段噪聲性質的經(jīng)驗
開關電源共模噪聲和差模噪聲分離方法
開關電源CE定位整改必要的儀器設備
開關電源CE整改措施
開關電源輸入接口濾波抑制噪聲；
多電源模塊系統(tǒng)電源外殼與機框良好搭接；
定位內部干擾源和耦合路徑，在源頭采取EMI抑制措施
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(四) ESD抗擾度整改及案例分析
ESD抗擾度標準及測試；
ESD失效模式分析；
ESD整改措施：
阻止靜電能量進入電路：機殼屏蔽、非屏蔽機殼設置金屬底板、端口防護、絕緣隔離
加固敏感電路：復位線、中斷線等走內層及濾波、
軟件容錯能力提升等
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(五) 電路板接地及仿真分析
a) PCB中地的概念
信號地：電路地，數(shù)字地，模擬地
機殼地
安全地
b) 數(shù)字邏輯電流的流動
微帶線中信號電流及回流路徑
帶狀線中信號電流及回流的路徑
c) 回流參考面電流分布
微帶線回流參考面電流分布
帶狀線回流參考面電流分布：對稱，非對稱
d) 回流參考面阻抗
微帶線回流平面凈余部分電感
微帶線回流平面電阻
微帶線回流平面感抗與電阻的比較
e) 回流參考面噪聲電壓
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面電流分布
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面凈電感的測試值
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面噪聲電壓的測試值
回流參考平面噪聲電壓對EMI及SI的影響
f) PCB板中電路的地與機殼的連接
g) 散熱器接地仿真分析
散熱器天線等效模型
散熱器不同數(shù)量接地螺柱及不同布置對輻射影響的仿真分析
仿真分析總結
h) 混合信號電路的接地
混合信號電路的EMC問題；
一般數(shù)字和模擬混合電路的接地
含大功率電機、繼電器等高噪聲驅動器的數(shù)模混合電路的接地
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(六) 電源/地平面去耦及仿真分析
電源/地平面去耦的目的
電源/地平面間EMI噪聲的來源
全局去耦電容EMI去耦效果仿真分析
不同數(shù)量均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同封裝均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值全局去耦電容交錯分布EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容EMI/SI去耦效果仿真分析
不同容值局部去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容離干擾源不同距離時EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容在不同電源/地平面距離時EMI去耦效果的仿真分析
電源/地平面及時鐘電路電源的去耦設計規(guī)則總結
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(七) PCB布局、層疊和布線EMI設計及仿真分析
PCB布局設計
PCB總體布局分區(qū)；
接口電路布局；
關鍵器件布局
PCB層疊設計
多層板選擇的原則及設計目標；
基本的多層板構建區(qū)塊及組合
PCB布線EMI設計
1） 關鍵信號走線跨分割對輻射影響仿真分析
跨分割處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補電容對輻射抑制效果
離跨分割處不同距離處增加縫補電容對輻射抑制效果
關鍵信號跨分割的EMI設計規(guī)則
2） 關鍵信號換參考對輻射影響仿真分析
a.在兩個相同性質參考平面（同為GND或同為VCC）間換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量縫補過孔對輻射抑制效果
離更換參考平面處不同距離增加縫補過孔對輻射抑制效果
更換的參考平面不同層間距離時增加縫補過孔對輻射抑制效果
b.在兩個不同性質參考平面間（一個為VCC、一個為GND）換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補電容對輻射影響
更換的參考平面不同層間距離時增加縫補電容對輻射抑制效果
c. 關鍵信號在與同一參考平面相鄰的兩個信號層間換參考
d.關鍵信號換參考的EMI設計規(guī)則
3） 關鍵信號PCB表層走線離板邊不同距離對EMI輻射仿真分析
關鍵信號PCB表層走線輻射與板邊距離關系
關鍵信號表層走線EMI設計規(guī)則
4） 20H原則仿真分析
20H的基本概念
分析VCC-GND兩平面結構VCC內縮20H對EMI輻射的影響；
GND-VCC-GND三平面結構；
a. VCC內縮20H對EMI輻射的影響；
b. VCC范圍內增加不同密度的地過孔對EMI輻射的影響；
20H規(guī)則對EMI影響的仿真總結
5） 3W原則仿真分析
3W原則的概念及仿真模型；
平行微帶線的不同中心間距對串擾的影響；
平行微帶線不同線長度、不同介質厚度及不同介電常數(shù)時對串擾的影響 ；
3W原則對串擾影響的仿真總結
6） 差分信號的EMI輻射仿真分析
差號線直角拐彎45o斜角長度對EMI的影響；
差號線以4個45o角繞過小障礙物對EMI影響；
差號線以4個45o斜角或圓弧過渡90o繞過大障礙物對EMI影響；
一個相鄰差分對對輻射的影響；
兩個個相鄰差分對對輻射的影響；
差分對內層偏移對輻射的影響；
不平衡的過孔焊盤對EMI的影響
差分線參考平面上的反焊盤對EMI 的影響
差分線EMI輻射仿真分析總結
典型案例分享
(八) EMI濾波、防護電路設計及仿真分析
電源接口濾波及防護設計；
直流端口濾波電路各器件參數(shù)影響仿真分析；
-48VDC電源接口濾波防護設計
AC交流端口防護設計
信號接口濾波防護設計；
濾波設計的概念；
單端信號濾波設計（非金屬外殼、金屬外殼）；
差分信號端口濾波設計
單端和差分混合信號電路濾波設計
時鐘電路濾波設計；
時鐘輸出RC濾波；
晶振及驅動器電源去耦設計；
晶振電源去耦仿真分析；
時鐘驅動器電源去耦仿真分析
其它端口濾波防護設計
復位電路濾波設計；
面板指示燈電路濾波設計；
撥碼開關濾波設計
典型案例分享
(九) 結構、電纜和PCB屏蔽及仿真分析
結構屏蔽效能評估；
解析公式評估；
仿真評估
a. 不同開孔數(shù)量對屏效的影響
b. 不同Q值對屏效的影響
c. 不同機箱大小對屏效的影響;
d. 機箱開槽屏效仿真
e. 不影響散熱條件下提高屏效的方法舉例
電纜的屏蔽
電纜屏蔽層的搭接要求；
電纜屏蔽層與機殼360o搭接的實現(xiàn)方式
PCB屏蔽
PCB邊緣屏蔽仿真分析；
a. 周邊不同間距地過孔時對屏蔽效能的影響;
b. 電源平面超出周邊地過孔時對屏蔽效能的影響
PCB局部屏蔽 |
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總部李老師
