Wir arbeiten häufig mit Entwicklungsingenieuren, Managern und Geschäftsinhabern zusammen, die nicht genau wissen, wie sie ihre Produkte den EMV-Vorschriften anpassen können. Hier sind sechs Best-Practice-Tipps zur Minimierung von Problemen mit elektromagnetischen Störungen (EMI) in elektronischen Geräten.
Platzierung der Komponenten
Die Platzierung der Komponenten auf einer Leiterplatte (PCB) und auch im Gerät kann einen erheblichen Einfluss darauf haben, wie stark die Signalkopplung minimiert und die EMI reduziert wird. Die Komponenten müssen so angeordnet werden, dass die Länge der Leiterbahnen möglichst gering ist, und es ist wichtig, Hochgeschwindigkeitssignalwege von empfindlichen Komponenten fernzuhalten. Vermeiden Sie auch die Bildung von Schleifen, die als Antennen wirken könnten. Stellen Sie sicher, dass EMI-Filter immer in der Nähe der Quelle platziert werden, dass die Abstände überall auf der Leiterplatte und in der freien Verdrahtung so kurz wie möglich gehalten werden und dass eine gute Impedanz zur Erde vorhanden ist, damit Störungen zurückgeleitet werden können.
Stromverteilung
Stromverteilungsnetze sollten so ausgelegt sein, dass Spannungsabfälle, Rauschen und Restwelligkeit so gering wie möglich gehalten werden. Wenn Entkopplungskondensatoren strategisch in der Nähe von Anschlüssen integrierter Schaltungen platziert werden, kann dies dazu beitragen, hochfrequentes Rauschen herauszufiltern und eine stabile Versorgung zu gewährleisten. Wenn die Stromverteilung auf bestimmte Bereiche beschränkt ist, wird verhindert, dass sich die Störung auf den Rest der Verteilung ausbreitet.
Signalintegrität
Die Aufrechterhaltung der Signalintegrität ist von entscheidender Bedeutung und kann durch Impedanzkontrolle, Minimierung von Signalreflexionen und Verwendung geeigneter Abschlussverfahren für Hochgeschwindigkeitssignale erreicht werden. Die Anpassung der Leiterbahnlängen für Differenzsignale hilft, Verzerrungen zu vermeiden und eine zuverlässige Datenübertragung zu gewährleisten. Denken Sie immer daran, dass die beiden Eingangs- und Ausgangskabel niemals nebeneinander verlaufen dürfen, sondern immer orthogonal gekreuzt werden müssen. Dies gilt natürlich für alle elektronischen Anwendungen, nicht nur für Leiterplatten.
Routing
Dies fällt unter die Bereiche Stromverteilung und Signalintegrität und erfordert von den Entwicklungsingenieuren die Einhaltung bewährter Verfahren beim Routing von Hochgeschwindigkeitssignalen, einschliesslich differentieller Paare, Taktsignale und Hochfrequenz-Leiterbahnen. Die Entwicklungsingenieure müssen nicht nur darauf achten, die Länge der Leiterbahnen zu minimieren, sondern auch scharfe Biegungen zu vermeiden und eine gleichmässige Breite der Leiterbahnen beizubehalten, um Signalverschlechterungen und EMI zu reduzieren.
Stack-Up-Design
Dies bezieht sich auch auf die Stromverteilung und erfordert von den Ingenieuren eine Optimierung des PCB-Stack-up, um Übersprechen, Impedanzfehlanpassungen und EMI zu minimieren. Zu den zu berücksichtigenden Faktoren gehören die Anzahl der Lagen, die Platzierung der Signal- und Masselagen und die Verwendung der richtigen dielektrischer Materialien und Materialdicken, um ein optimales Niveau der Signalintegrität und der EMV-Leistung zu erreichen.
Masseisolierung
Dies ist wichtig, da die Isolierung empfindlicher analoger oder digitaler Schaltungen auf getrennten Massebereichen die Einkopplung von Störungen zwischen verschiedenen Schaltungsblöcken verhindern kann. Sternförmige Erdungs- oder Partitionierungstechniken sind ideal für die Trennung störungsanfälliger und empfindlicher Schaltkreise.
Durch die Anwendung dieser Best-Practice-Tipps können Entwicklungsingenieure die meisten EMV-Probleme verhindern.
