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Blogue PCB - Conception de compatibilité électromagnétique pour les systèmes de microcontrôleur de carte PCB

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Blogue PCB - Conception de compatibilité électromagnétique pour les systèmes de microcontrôleur de carte PCB

Conception de compatibilité électromagnétique pour les systèmes de microcontrôleur de carte PCB

2022-02-11
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Author:pcb

Le traitement compatible électromagnétique est présenté ci - dessous, de la conception d'une carte PCB à puce unique au traitement du logiciel. Facteurs influençant la tension emc1.1: une tension d'alimentation plus élevée signifie une amplitude de tension plus élevée et plus d'émissions, tandis qu'une tension d'alimentation plus faible affecte la sensibilité. Dans les systèmes à microcontrôleur haute fréquence, des pics de courant sont générés lorsque le dispositif est commuté; Dans les systèmes analogiques, des pics de courant se produisent lorsque le courant de charge varie. 1.3 mise à la terre: de tous les problèmes Cem, le principal est causé par une mauvaise mise à la terre. Il existe trois méthodes de mise à la terre du signal: un point de mise à la terre unique, plusieurs points de mise à la terre et une mise à la terre hybride. Lorsque la fréquence est inférieure à 1 MHz, le mode de mise à la terre à point unique peut être utilisé, mais pas pour les hautes fréquences; Dans les applications à haute fréquence, la mise à la terre multipoint est utilisée. La mise à la terre hybride est une mise à la terre à point unique à basse fréquence et une mise à la terre multipoint à haute fréquence. La disposition des lignes de mise à la terre est essentielle et les circuits de mise à la terre des circuits numériques à haute fréquence et des circuits analogiques à bas niveau ne peuvent pas être aussi mixtes que possible.1.4 conception de la carte PCB: un câblage correct de la carte de circuit imprimé (carte PCB) est essentiel pour éviter l'emi.1.5 découplage de l'alimentation: lorsque l'appareil est commuté, un courant transitoire est généré sur la ligne d'alimentation, Et ces courants transitoires doivent être atténués et filtrés. Un courant transitoire provenant d'une source haute di / DT provoque une tension "émise" par la masse et les traces, tandis qu'un courant haute di / DT produit un courant haute fréquence massif qui excite le composant et rayonne le câble. Les variations du courant et de l'inductance à travers le fil peuvent provoquer une chute de tension, qui peut être causée par une diminution de l'inductance ou une variation du courant au fil du temps.

Carte PCB

2. Méthodes de traitement du matériel pour la mesure des interférences 2.1 conception de la compatibilité électromagnétique des circuits imprimés les circuits imprimés sont le support des éléments de circuit dans un système de machine à puce unique, il assure la connexion électrique entre les éléments de circuit et les dispositifs. Avec le développement rapide de la technologie électronique, la densité des cartes PCB est de plus en plus élevée. La qualité de la conception de la carte PCB a une grande influence sur la compatibilité électromagnétique des systèmes monopuce. La pratique a prouvé que même si le schéma de circuit est correctement conçu et que la carte de circuit imprimé est mal conçue, cela peut nuire à la fiabilité du système de machine à puce unique. Par example, si deux fines lignes parallèles sur une carte de circuit imprimé sont très rapprochées, un retard apparaîtra sur la forme d'onde du signal et le bruit réfléchi à l'extrémité de la ligne de transmission. Par conséquent, lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, il convient de prendre soin d'utiliser la bonne méthode, de respecter les principes généraux de conception de la carte PCB et de répondre aux exigences de conception anti - interférence. Pour obtenir les performances d'un circuit électronique, l'agencement des éléments et celui des fils sont importants.? 2.2 compatibilité électromagnétique des entrées / sorties conçu dans un système monopuce, l'entrée / sortie est également le fil de la source d'interférence et la source de captage qui reçoit les signaux d'interférence RF. Nous prenons généralement des mesures efficaces lors de la conception: 1) Utiliser les circuits de suppression de mode commun / différentiel nécessaires, Et de prendre certaines mesures de filtrage et de blindage anti - électromagnétique pour réduire les interférences.? 2) dans la mesure du possible, diverses mesures d'isolation (p. ex., isolation photoélectrique ou magnétoélectrique) sont prises pour bloquer la propagation des interférences.? 2.3 conception du circuit de Réinitialisation du MCU dans les systèmes MCU, le système Watch Dog joue un rôle particulièrement important dans le fonctionnement de l'ensemble du MCU. Comme il n'est pas possible d'isoler ou d'éliminer toutes les sources d'interférence, les mesures de traitement du système de Réinitialisation combinées au logiciel deviennent un obstacle à une défense efficace de correction d'erreur une fois que le Programme d'interférence CPU fonctionne correctement. Il existe deux types de systèmes de Réinitialisation couramment utilisés: 1) Système de Réinitialisation externe. Le circuit externe "Watch Dog" peut être conçu par vous - même ou construit avec une puce "Watch" spécialisée. Cependant, ils ont leurs propres avantages et inconvénients. La plupart des puces dédiées "Watch Dog" ne peuvent pas répondre aux signaux "feed the dog" à basse fréquence, mais peuvent répondre aux signaux "feed the dog" à haute fréquence, ce qui permet de générer des signaux "feed the dog" à basse fréquence. Aucune action de Réinitialisation ne se produit sous le signal haute fréquence "nourrir le chien". De cette façon, si le système de programme est coincé dans une boucle infinie qui se trouve avoir un signal "nourrir le chien", alors le circuit de Réinitialisation ne peut pas le faire. Cependant, nous pouvons concevoir un système avec un circuit passe - bande "nourrir le chien" et d'autres circuits de Réinitialisation, qui est un système de surveillance externe très efficace. Cependant, certains modèles de monopuces ont des instructions de Réinitialisation trop simples, de sorte qu'une commande "nourrir le chien" similaire à la boucle infinie ci - dessus apparaît également, ce qui lui fait perdre sa fonction de surveillance. Certains microcontrôleurs ont de meilleures instructions de Réinitialisation sur puce. En règle générale, ils convertissent le signal « nourrir le chien» en plusieurs instructions dans un format fixe et les exécutent dans l'ordre. Si une sorte d'erreur se produit, l'Opération "nourrir le chien" n'est pas efficace. 2.4 oscillateurs la plupart des microcontrôleurs ont un circuit oscillateur couplé à un résonateur externe en cristal ou en céramique. Sur une carte PCB, il est nécessaire que les conducteurs des condensateurs externes, des cristaux ou des résonateurs en céramique soient aussi courts que possible. Les oscillateurs RC sont potentiellement sensibles aux signaux parasites et peuvent générer des cycles d'horloge très courts, d'où le choix d'un résonateur à cristal ou en céramique. En outre, le boîtier du cristal de quartz doit être mis à la terre.? 2.5 Mesures de protection contre la foudre les systèmes monoplaques utilisés à l'extérieur ou les lignes d'alimentation et de signalisation introduites à l'intérieur de la pièce depuis l'extérieur doivent être conçus pour empêcher la foudre du système. Les dispositifs de protection contre la foudre couramment utilisés sont: tube à décharge de gaz, TVS, etc. le tube à décharge de gaz se réfère à lorsque la tension d'alimentation est supérieure à une certaine valeur, généralement quelques dizaines ou quelques centaines de volts, le gaz tombe en panne et se décharge, les fortes impulsions sur la ligne d'alimentation sont dirigées vers le sol. Le TVS peut être considéré comme deux diodes Zener en parallèle et de sens opposé qui conduisent lorsque la tension aux bornes est supérieure à une certaine valeur. Il se caractérise par un courant qui peut traverser instantanément des centaines ou des milliers de A.3. Procédé de traitement logiciel des mesures d'interférences les signaux d'interférences générés par les sources d'interférences électromagnétiques, qui ne peuvent pas être totalement éliminés dans certains cas particuliers, tels que certains cas où l'environnement électromagnétique est relativement mauvais, pénètrent dans les cellules traitées par le CPU et sont donc fréquemment perturbés dans certains grands circuits intégrés, Cause qu'il ne fonctionne pas correctement ou dans le mauvais état. En particulier, les périphériques utilisant une mémoire bistable comme la RAM, qui se renversent souvent sous de fortes interférences, faisant du "0" stocké d'origine un "1" ou du "1" un "0"; Le calendrier et les données de certaines transmissions en série changent en raison d'interférences; Plus sérieusement, il peut casser certains paramètres de données importants, etc.; Les conséquences sont souvent très graves. Dans ce cas, la qualité de la conception du logiciel dépend