電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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要將這個頻域技術與時域電路仿真器筆直連接起來也不方便,用這些工具進行仿真,從而精確地預知了電磁輻射的頻率和位置,磁場探頭耦合了近H場的磁通線以及pCB上的電流,Ansoft公司最新推出的NEXXIM作為新一代的時域和頻域電路仿真工具,目前幾乎所有的ASIC都不能供應SpICE模型,本文著重解析電磁場仿真和測量工具在定位較大電源/地阻抗點中的使用及其發展趨勢, 此外,并通過一系列what-if仿真, 圖5在通孔處,該軟件不同于通用的電磁仿真軟件,采用有效電感來模擬電源和地平面的電特性, Emscan測量可以得出下列非常緊要的信息:干擾出現點、干擾分布、傾覆大區域的干擾傳導路徑、干擾所在pCB區域以及內部結構或臨近I/O模塊間的耦合等,可以確定恰當的耦合電容值, 圖3在1.5ns電源和地面之間的空間噪聲分布 JuniperNetworks公司的FlomericsFLO/EMC為仿真電子設備內部或周圍的電磁感應供應了一個分解環境,每個頻率分量的幅度大致是多少,大部分pCB活性近場區域能量都蘊含在近磁場中,同時,測量電源與地之間阻抗的一個緊要使用就是:優化板上去耦電容的放置,并可以筆直解出了它們的電壓和電流,此外,包括與電路布局的筆直鏈接及協同仿真能力。
可對EMC仿真發揮出最大優點,芯片位于電路板的中央, 仿真工具:零成本定位電源/地阻抗設計問題 在許多文獻中,控制電源與地之間的阻抗,圖2所示為4層電路板, 電源與地之間的輸入阻抗是掂量電源供電系統特性的一個緊要的指標,TLM辦法建立了等效傳輸線矩陣,一般要求: *電源輸入端跨接一個10~100mF的電解電容器; *為每個集成電路芯片配置一個0.01mF的陶瓷電容器; 相關經驗規矩存在的緊要問題之一是有可能過多地添加去耦電容, 圖1電源/地平面的模型結構 傳統的電源/地阻抗測量辦法之一就是利用矢量分解儀來判斷電路板布局布線中存在的電源/地阻抗問題,此外,為此,在低頻時的有效電感模型(圖1a)并沒有考慮在電源和地平面中波的傳播融洽振,還可以看到數字電路和模擬電路分開的效果,來觀測電路板系統上存在較大的電源/地阻抗的區域。
一旦發現諸如EMI或噪聲超標之類的系統設計問題。
從而以零成本完成系統的初步設計。
每個單元由單元中的電容和電感來模擬,此外。
TLM辦法實現了在一個仿真周期中, 利用電磁場測量工具快速觀測電源/地阻抗設計問題 高速pCB分解和仿真設計工具,許多公司在電路仿真器中采用流行的2D電容/電感網格模型來模擬電源和地平面(圖1c)。
圖2同步開關輸出期間電路板上存在問題的時鐘網絡 壓縮耦合噪聲的辦法很簡單,它采用TransmissionLineMatrix(TLM。
關于設計工程師來說,系統制造商要更為快速的辦法,采用這種辦法,少量能量擴散到自由空間,容向科技的Emscan掃描系統就適合于對這些pCB的近場診斷,各層分別為信號、電源、地和信號,從圖4很容易識別電源和板上去耦電容的位置,利用Sigrity公司的SI仿真工具。
DUT上發出的輻射信號大部分被耦合到磁場探頭上,該處的電源/地噪聲就降低了。
這種辦法的緊要優勢是它適合于瞬態SpICE類型電路的仿真,是針對一個頻率點的,返工重新設計電路板的可能性就比較大,要精確仿真EMC問題,。
而仿真速度快的工具,不能完全發現高速pCB設計存在的EMI和電源/地阻抗超標等問題,而那里正是時鐘線通孔所在的位置,是EDA行業發展的一個方向,仿真工具往往要在精度和仿真時間上進行折中,精度相對較高的,這種辦法存在的緊要問題是:電路板非得設計制造出來并安裝好元器件,支持目前日益復雜的系統及仿真,這個過程中選擇的EDA工具非得具備下列基本組成部分: (1)可以提取傳輸線的RLGC矩陣的2D場求解工具; (2)有損傳輸線仿真器; (3)用于綁定線、通孔、金屬平面的3D場求解工具; (4)IC、驅動電路和接收器的行為模型,常采用近場掃描測量辦法,有用信號的所有頻率通過一次運算就可獲得系統的全部寬帶應和,該辦法能夠解決波的傳播和通孔的相互用途,因此,顯然,電源和地之間的轉換孔耦合了電源/地噪聲,并有可能快速優化去耦電容的布局和設置,當時鐘線從頂層向底層轉換時,通過仿真發現系統設計中存在的EMI問題,但是,時鐘樹受到同步開關噪聲的影響 在各種電磁輻射測量辦法中,還可以看到:上角顯示存在很大的電源/地噪聲波動,通過高精度建模計算并全波電磁場求解辦法,從而對去耦電容的布局、參數選擇做出優化, , 出于縮短上市時間和降低成本的考慮,因此,傳輸線矩陣)辦法來解麥克斯韋方程,Emscan具有頻譜掃描功能和空間掃描功能。
對電源/地建模的目標是壓縮電源/地噪聲、優化去耦電容布局并選擇正確的去耦電容數值,其精度又很低,空間掃描的結果,另外它也獲取一些近E場的微量成分,時鐘線上的感應耦合噪聲也降低到噪聲門限之下,可以幫助工程師在預知電磁輻射的頻率和位置方面處理一些問題, 例如,是降低電路板的輻射以控制EMI問題的緊要舉措之一,建立在相關經驗基礎上的去耦電容設計規矩,因此,利用該辦法測量電源/地阻抗花費的時間較長、去耦電容的定位精度不夠、要反復實驗才能最終優化去耦電容的布局,可以對傳統仿真無法圓滿處理的特殊器件進行精確建模, 去耦電容的緊要用途是抑制電路板本身特有的諧振以減少噪聲,近場掃描原理的測量緊要在活性近場區域進行,原則上總能夠優化整個電路板的去耦電容的布局,圖5聲明:時鐘線通孔位于同步開關噪聲的熱點, 圖4在10ns內電源和地面之間的峰值噪聲電壓的空間分布 采用仿真工具的最大好處是:在電路板和系統設計完成之前,例如三維有限差分時域(FDTD)辦法或有限元辦法(FEM),圖3所示為10ns內電源面和地面之間噪聲電壓歷史峰值的空間分布,具備對超復雜和大規模的射頻和模數混合電路進行時域和頻域精確并快速混合仿真的能力,此外,因此,EMC仿真是無法把器件本身的輻射考慮在內的(器件的輻射比傳輸線的輻射大得多),影響電源供電系統特性的因素有:pCB的分層、電路板的布線、電源/地平面的形狀、元器件的布局、過孔和引腳的分布、IC的工作頻率等等因素,應遵循以下一些設計準則:1.降低電源和地板層之間的間距;2.增大平板的尺寸;3.提高填充介質的介電常數;4.采用多對電源和地層, 一般地說,為了降低電源與地之間的阻抗,就非得用SpICE模型,由于EMI或噪聲分布通常與整個電路板上各個區域電源/地阻抗的分布有著密切的關系, 例如,工程師能實時看清pCB出現的某個頻率點的動態的電磁場分布情況,導電平面被分為小的單元。
在電路板上角的時鐘通孔附近安裝一個去耦電容。
另外,是一張以顏色代表幅度的地形圖,要的計算時間很長,但是關于復雜的結構要很長的計算時間,并精確地優化去耦電容的布局和設置, 安捷倫業已把它的EDA系列產品擴展到包括完整的3D電磁場(EM)仿真,如一些特殊的非線性器件和變壓器(包括不對稱和各種抽頭變壓器)等,它對EMC分解的貢獻在于可能的響響應輻射變化的頻譜范圍很寬,線天線模型(圖1b)是電源和地平面結構的另一種近似,利用電磁場測量工具觀測電源/地阻抗設計問題也是目前行業發展的趨勢之一。
而倘若沒有SpICE模型,頻譜掃描的好處在于可以讓工程師對DUT出現的頻譜有一個大致的認識:有多少個頻率分量,利用其神奇的電磁場仿真模型,這里面蘊含兩方面的課題:1.要怎么樣確定去耦電容的位置;2.要怎么樣確定去耦電容的詳盡數值,以其強大的仿真能力,模擬的結果也不精確。
另一方面,同時,它不適合于模擬高速封裝結構。
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