【亚英体育官网直播】PCB上被动组件的隐藏行为和特性分析

本文摘要:传统上,EMC仍被视为“黑魔法”。

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传统上,EMC仍被视为“黑魔法”。但是,EMC可以用数学公式来解释。

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然而,即使有可用的数学分析方法,这些数学方程对于实际的电磁兼容电路设计来说仍然太简单了。幸运的是,在大多数实际工作中,工程师不需要几乎去解读简单的数学公式和电磁兼容规范中不存在的学术基础,只需要通过非常简单的数学模型去理解如何超越电磁兼容的排斥。本文用非常简单的数学公式和电磁理论解释了印刷电路板上无源元件隐藏的不道德性和特性,这是工程师要使自己设计的电子产品通过电磁兼容标准必须具备的基础知识。导线和PCB走线、走线、固定装置和其他看似不起眼的部件往往成为射频能量的最佳发射器(即电磁干扰的来源)。

每个元件都有电感,包括硅片的键合线以及电阻、电容和电感的引脚。每条导线或走线都包含隐藏的寄生电容和电感。

这些寄生元件不影响导线的电阻,并且容易受到频率的影响。根据LC的值(所需的自谐振频率)和PCB走线的长度,可以在某个元件和PCB走线之间发生自谐振,从而形成高效的电磁辐射天线。

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低频时,导体只有电阻的特性。但在高频时,导线具有电感的特性。因为改变到高频不会引起电阻的变化,进而改变导体或PCB走线与短路之间的EMC设计,所以必须用于接地层和接地网。

导体和PCB走线的主要区别是导体是圆形的,走线是矩形的。导线或走线的电阻包括电阻r和感抗XL=2fL。

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在高频时,这个电阻定义为Z=R jXLj2fL,容抗Xc=1/2fC不存在。频率低于100kHz时,电感小于电阻,导线或走线仍然是电阻较低的连接线,而是电感。一般来说,工作在音频以上的导线或走线应视为电感,不能再视为电阻,可以是射频天线。大多数天线的长度等于特定频率的1/4或1/2波长()。

因此,在EMC的规范中,允许导线或走线在某一频率的/20以下工作,因为这样不会使其突然变成高性能天线。电感和电容不会引起电路谐振,这将在它们的规范中描述。例如,假设有10 cm的迹线,R=57m,8nH/cm,那么总电感值为80nH。

100kHz时,可获得50m的感抗。频率在100kHz以上时,回线会变成电感,其电阻值可以忽略不计。因此,当频率高达150兆赫兹时,这10厘米的轨迹将形成高效的电磁辐射天线。因为它的波长在150MHz是2米,/20=10 cm=迹线的长度;如果频率小于150MHz,其波长会变大,其1/4或1/2的值会与迹线的长度(10 cm)相近,从而逐渐形成一个极端的天线。

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