EMC/EMI模擬仿真與PCB設(shè)計(jì)相結(jié)合 - 電子電路設(shè)計(jì)中EMC/EMI的模擬仿真

　　以往的電子電路設(shè)計(jì)，工程師們多是憑借多年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)在PCB制成后，在硬件調(diào)試或電子設(shè)備的整機(jī)調(diào)試過(guò)程中解決EMC的問(wèn)題，這顯然是一種定性不定量的、不可靠、不精確的方法。進(jìn)入90年代以來(lái)，電子產(chǎn)品向著低功耗、低電磁輻射，小型化和輕型化的方向發(fā)展，而且要求能在復(fù)雜惡劣的環(huán)境中工作，為了盡量縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，工程師們不得不另辟新徑。更理想的PCB設(shè)計(jì)流程如圖1所示，在PCB設(shè)計(jì)的布局和布線階段加入EMC/EMI的準(zhǔn)則。例如為了減少并行信號(hào)走線間的相互串?dāng)_，可以為為規(guī)定線線之間的距離不能小于一定的值。為了減少信號(hào)的反射，使輸入輸出阻抗匹配，避免出現(xiàn)振鈴現(xiàn)象，可以規(guī)定布線網(wǎng)絡(luò)的幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，走線的長(zhǎng)度，甚至于在信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端事輸出端端接阻容器件(常用的方法有串接電阻，并接上拉、下拉或上下接電阻，也可采用箝位二極管等方法)。在PCB布局布線結(jié)束后，在制作實(shí)際電路板之前對(duì)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行EMC/EMI的分析和模擬仿真。同時(shí)依據(jù)實(shí)際電路的動(dòng)態(tài)工作頻率分析信號(hào)的強(qiáng)度、時(shí)延等特性。如果設(shè)計(jì)的PCB中含有與外部的接口，IC上外加了散熱器或電路本身功耗大時(shí)，必須進(jìn)一步進(jìn)行電磁輻射的模擬仿真分析。對(duì)于高速電路有必要進(jìn)行布線網(wǎng)絡(luò)的TALC傳輸線分布參數(shù)分析。新加入的這些設(shè)計(jì)階段的步驟，實(shí)際上是把以前硬件調(diào)試的一些工作提前到計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)平臺(tái)上來(lái)完成，其優(yōu)越性是顯而易見的。因?yàn)橛蠭BIS和SPICE等數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，以往EMC/EMI不定量的捉摸不定的分析變?yōu)榫_的與實(shí)測(cè)差別細(xì)微的計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)者根據(jù)模擬仿真的結(jié)果可以避免產(chǎn)品電磁兼容性差的弊病。

　　EDA開發(fā)廠商也漸漸注意到用戶在EMC/EMI模擬仿真領(lǐng)域的需求，德國(guó)的INCASES公司為設(shè)計(jì)者提供了EMC/EMI模擬仿真分析的軟件包EMC-WORKBENCH，成為該行業(yè)的領(lǐng)袖并多次主持了IEEE在EMC/EMI方面的研討會(huì)。EMC-WORKBENCH能夠滿足電路設(shè)計(jì)者在電磁兼容方面的迫切需求，改進(jìn)了PCB設(shè)計(jì)的流程，簡(jiǎn)化后期硬件調(diào)試中許多繁雜的工作。

　　IC內(nèi)部布局和布線時(shí)必須充分考慮EMC的問(wèn)題;眾多的EPLD和FPGA軟件在生成最終熔絲圖之前也要分析EMC的問(wèn)題;對(duì)于構(gòu)成電子系統(tǒng)的PCB必須分析電磁兼容和電磁干擾特性，這樣的設(shè)計(jì)原則正在越來(lái)越多的電路設(shè)計(jì)者中達(dá)成共識(shí)。由于有了EMC/EMI的模擬仿真使PCB的設(shè)計(jì)進(jìn)入了新的時(shí)代，電子工程師們利用它可以在短期內(nèi)設(shè)計(jì)出高質(zhì)量高可靠性的產(chǎn)品。EMC/EMI模擬仿真分析的實(shí)施，必將給電路設(shè)計(jì)者和PCB制造業(yè)帶來(lái)無(wú)限商機(jī)。