Illum il-ġurnata, il-frekwenza tal-arloġġ tas-sistemi elettroniċi hija bosta mijiet ta 'megahertz, it-truf ewlenin u ta' wara tal-impulsi użati huma fil-firxa sub-nanosekonda, u ċirkwiti tal-vidjow ta 'kwalità għolja jintużaw ukoll għal rati ta' pixel sub-nanosekondi. Dawn il-veloċitajiet ogħla tal-ipproċessar jirrappreżentaw sfidi kostanti fl-inġinerija. Allura kif tipprevjeni u ssolvi l-problema tal-interferenza elettromanjetika tal-konnettur hija denja tal-attenzjoni tagħna.
Ir-rata ta 'oxxillazzjoni fuq iċ-ċirkwit issir aktar mgħaġġla (ħin ta' żieda / waqgħa), l-amplitudni tal-vultaġġ / kurrent issir akbar, u l-problema ssir aktar. Għalhekk, huwa aktar diffiċli li tissolva l-kompatibbiltà elettromanjetika (EMC) illum minn qabel.
Qabel iż-żewġ nodi taċ-ċirkwit, il-kurrent tal-polz li jinbidel malajr jirrappreżenta l-hekk imsejjaħ sors ta 'storbju tal-modalità differenzjali. Il-kamp elettromanjetiku madwar iċ-ċirkwit jista 'jgħaqqad ma' komponenti oħra u jinvadi l-parti tal-konnessjoni. L-istorbju akkoppjat b'mod induttiv jew kapaċiv huwa interferenza komuni fil-modalità. Il-kurrenti ta' interferenza tal-frekwenza tar-radju huma l-istess bħal xulxin, u s-sistema tista' tiġi mmudellata bħala: magħmula minn sors ta' storbju, "ċirkwit tal-vittma" jew "riċevitur", u ħolqa (normalment pjan ta' wara). Jintużaw diversi fatturi biex jiddeskrivu d-daqs tal-interferenza: l-intensità tas-sors tal-istorbju, id-daqs taż-żona madwar il-kurrent tal-interferenza, u r-rata tal-bidla.
Għalhekk, għalkemm hemm possibbiltà ta 'interferenza mhux mixtieqa fiċ-ċirkwit, l-istorbju huwa kważi dejjem mudell konġunt. Ladarba kejbil ikun imqabbad bejn il-konnettur tad-dħul/output (I/O) u x-xażi jew il-pjan tal-art, meta jidher xi vultaġġ RF, ftit milliamps tal-kurrent RF jistgħu jkunu biżżejjed biex jaqbżu l-livell ta' emissjoni permissibbli.
L-akkoppjar u l-propagazzjoni tal-istorbju
Il-ħoss tal-mod komuni huwa kkawżat minn disinn mhux raġonevoli. Xi raġunijiet tipiċi huma li t-tulijiet ta 'wajers individwali f'pari differenti huma differenti, jew id-distanzi għall-pjan tal-enerġija jew ix-xażi huma differenti. Raġuni oħra hija d-difetti tal-komponenti, bħal kojl u transformers ta' induzzjoni manjetika, capacitors u apparat attiv (bħall-applikazzjoni ta' ċirkwiti integrati speċjali (ASIC)).
Komponenti manjetiċi, speċjalment l-hekk imsejħa indutturi tal-ħażna tal-enerġija tat-tip "iron core choke", jintużaw f'konvertituri tal-enerġija u dejjem jiġġeneraw kampi elettromanjetiċi. Il-vojt fl-arja fiċ-ċirkwit manjetiku huwa ekwivalenti għal reżistenza kbira f'ċirkwit ta 'serje, fejn tiġi kkunsmata aktar enerġija. B'riżultat ta' dan, il-kojl taċ-ċowk tal-qalba tal-ħadid jinbela' fuq il-virga tal-ferrite biex jiġġenera kamp elettromanjetiku qawwi madwar il-virga, u l-aktar saħħa qawwija tal-kamp tkun qrib l-elettrodu. Fi provvista ta' enerġija ta' swiċċjar bl-użu ta' struttura ta' ritraċċa, għandu jkun hemm spazju fuq it-transformer b'kamp manjetiku qawwi bejniethom. L-aktar element adattat li fih tinżamm il-kamp manjetiku huwa t-tubu spirali, sabiex il-kamp elettromanjetiku jitqassam tul it-tul tal-qalba tat-tubu. Din hija waħda mir-raġunijiet għaliex l-istruttura spirali hija ppreferuta għal elementi manjetiċi li joperaw fi frekwenzi għoljin.
Ċirkwiti ta 'diżakkoppjar mhux xierqa spiss isiru wkoll sorsi ta' interferenza. Jekk iċ-ċirkwit jeħtieġ kurrent kbir ta 'impuls, u l-ħtieġa għal capacitance żgħira jew reżistenza interna għolja ħafna ma tistax tiġi garantita waqt diżakkoppjament parzjali, il-vultaġġ iġġenerat miċ-ċirkwit tal-enerġija jaqa'. Dan huwa ekwivalenti għal ripple, jew ekwivalenti għal bidliet rapidi fil-vultaġġ bejn it-terminals. Minħabba l-capacitance stray tal-pakkett, l-interferenza tista 'tgħaqqad ma' ċirkwiti oħra, u tikkawża problemi ta 'modalità komuni.
Meta l-kurrent tal-modalità komuni jikkontamina ċ-ċirkwit tal-interface I/O, il-problema għandha tiġi solvuta qabel ma tgħaddi mill-konnettur. Applikazzjonijiet differenti huma ssuġġeriti li jużaw metodi differenti biex isolvu din il-problema. Fiċ-ċirkwit tal-vidjo, is-sinjali I / O hemm single-ended u jaqsmu l-istess linja komuni. Biex issolvih, uża filtru LC żgħir biex tiffiltra l-istorbju. F'netwerk ta 'interface ta' serje ta 'frekwenza baxxa, xi capacitance stray huwa biżżejjed biex iħawwad l-istorbju lejn il-bord tal-qiegħ. Interfaces immexxija b'mod differenti, bħal Ethernet, normalment huma akkoppjati maż-żona I / O permezz ta 'transformer, u l-akkoppjar huwa pprovdut mill-viti taċ-ċentru fuq naħa waħda jew iż-żewġ naħat tat-transformer. Dawn il-viti taċ-ċentru huma mqabbda mal-pjanċa tal-qiegħ permezz ta 'kapaċitatur ta' vultaġġ għoli biex iċċaqlaq ħoss ta 'modalità komuni mal-pjanċa tal-qiegħ sabiex is-sinjal ma jgħawweġx.
Ħoss komuni fil-modalità fiż-żona I/O
M'hemm l-ebda soluzzjoni universali biex issolvi t-tipi kollha ta 'problemi ta' interface I / O. L-għan ewlieni tad-disinjaturi huwa li jiddisinjaw iċ-ċirkwit sew, u ħafna drabi jinjoraw xi dettalji li huma kkunsidrati sempliċi. Xi regoli bażiċi jistgħu jimminimizzaw l-istorbju qabel ma jilħaq il-konnettur:
1) Issettja l-kapaċitatur li jisplodi qrib it-tagħbija.
2) Id-daqs taċ-ċirku tal-kurrent tal-polz li jinbidel malajr tat-truf ta 'quddiem u ta' wara għandu jkun l-iżgħar.
3) Żomm apparat ta 'kurrent għoli (jiġifieri, sewwieqa u ASICs) 'il bogħod mill-portijiet I / O.
4) Kejjel l-integrità tas-sinjal biex tiżgura l-qbiż minimu u l-undershoot, speċjalment għal sinjali kritiċi b'kurrenti kbar (bħal arloġġi u xarabanks).
5) Uża filtrazzjoni lokali, bħal RF ferrite, biex tassorbi l-interferenza RF.
6) Ipprovdi konnessjoni ta 'ħoġor b'impedenza baxxa mal-baseboard jew referenza fiż-żona I / O fuq il-baseboard. Ħoss u konnetturi RF
Anki jekk l-inġiniera jieħdu ħafna mill-prekawzjonijiet elenkati hawn fuq biex inaqqsu l-istorbju RF fiż-żona I/O, m'hemm l-ebda garanzija li dawn il-prekawzjonijiet ikunu ta' suċċess biżżejjed biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-emissjonijiet. Xi storbju jitwettaq interferenza, jiġifieri, flussi ta 'kurrent ta' modalità komuni fuq il-bord taċ-ċirkwit intern. Is-sors ta 'din l-interferenza huwa bejn il-pjan ta' wara u ċ-ċirkwit. Għalhekk, dan il-kurrent RF għandu jgħaddi mill-mogħdija bl-inqas impederanza (bejn il-pjanċa tal-qiegħ u l-linja li ġġorr is-sinjali). Jekk il-konnettur ma jurix impedeenza baxxa biżżejjed (fit-trikkib mal-pjanċa bażi), il-kurrent RF jgħaddi mill-capacitance stray. Meta dan il-kurrent RF jgħaddi mill-kejbil, l-emissjoni inevitabbilment isseħħ.
Mekkaniżmu ieħor għall-injezzjoni ta' kurrent ta' modalità komuni fiż-żona I/O huwa l-akkoppjament ta' sorsi ta' interferenza qawwija fil-qrib. Anke xi konnetturi "protetti" huma inutli, minħabba li s-sors ta 'interferenza huwa ħdejn il-konnettur, bħal ambjent tal-PC. Jekk hemm distakk bejn il-konnettur u l-pjan ta 'wara, il-vultaġġ RF indott hawn jista' jiddegrada l-prestazzjoni EMC.
Hemm metodi għall-protezzjoni tal-konnetturi, iż-żieda ta 'qasba tas-swaba' jew gaskets. It-trikkib tal-konnettur huwa li jimla l-vojt bejn il-konnettur u l-kisi. Dan il-metodu jeħtieġ inforra. Gaskets tal-metall huma aħjar sakemm jiġu mmaniġġjati kif suppost, jiġifieri, sakemm il-wiċċ ma jkunx ikkontaminat, sakemm l-idejn ma jmissux jew jagħmlu ħsara lill-gasket, u sakemm ikun hemm biżżejjed pressjoni biex jinżamm kuntatt tajjeb u ta 'impeder baxx.
Metodu ieħor huwa li tinstalla l-konnettur fuq il-konnettur jew tinstalla l-konnettur fuq il-kisi. F'dan iż-żmien, il-wiċċ massimu ta 'kuntatt huwa kemmxejn iżgħar, u d-daqs u l-elastiċità tat-tabs għandhom jiġu kkontrollati strettament. Meta tinstalla konnettur protett, agħmel ftuħ fuq il-kisi, u neħħi ż-żejt fuq in-naħa tal-fetħa. Agħmilha b'attenzjoni. Jekk it-tolleranza ma tkunx xierqa, il-konnettur jegħreq wisq fil-fond fil-kisi u t-trikkib jiġi interrott. Kull inġinier tal-EMC jaf li f'sistema "eċċellenti", din il-kwistjoni trid tissodisfa r-rekwiżiti tat-tnedija u tiġi ċċekkjata fil-ħin fuq il-linja tal-produzzjoni. Gaskets mhux ixxuċċjati jew mgħawġa, installati fuq iż-żejt f'żoni kritiċi, ifallu.
Il-konnettur EMI ntgħażel għar-raġunijiet li ġejjin:
1) Il-plastik konduttiv bir-ragħwa huwa estremament artab u jista 'jitqiegħed fuq iċ-ċirkonferenza kollha tal-konnettur. Dan jelimina problemi relatati mal-kisi u l-gasket l-oħra.
2) L-inġinier mekkaniku jista 'jinstalla l-konnettur fil-firxa ta' tolleranza aċċettabbli tax-xażi tas-sistema.
3) Il-konnettur u x-xażi huma konnessi ma 'impederanza baxxa biex jiżguraw kuntatt tajjeb. L-inforra fuq in-naħa ta 'ġewwa tal-ħajt tal-kabinett tista' tkun magħmula minn materjali aktar artab meta jkun meħtieġ li tkun miżbugħa u għandha rekwiżit ta 'masking.
4) Għal disinji li jeħtieġu tkessiħ sfurzat, il-gasket għandu preferibbilment ikollu karatteristika oħra: il-ħjata bejn il-konnettur u l-ħajt tal-kisi għandha tiġi ssiġillata biex tnaqqas it-tnixxija tal-arja. F'ambjent li jkun fih it-trab, il-gasket għandu jgħin biex is-sistema tinżamm nadifa.
