Elektromanyetik müdahale (EMI) düşük güç radyo frekansı (RF) devrelerinin tasarımında kalıcı bir meydan okumadır. Bu devreler, sıkı güç bütçeleri ve hassas sinyal yolları ile çalışır, onları özellikle de yürütülen ve radiated müdahaleye duyarlıdır. EMI düşük güç sistemleri azaltmak için kanıtlanmış stratejilerin araştırılmasını sağlar ve denetim dışı ortamlara yol açar.

Low-Power RF Devrelerinde EMI'yi Anlayın

RF devrelerinde EMI iki temel mekanizmadan ortaya çıkıyor: yakın dijital saat boyunca hangi havaleleri ve kablosuz vericiler istenen sinyalin eklendiği, düşük güç RF devreleri özellikle hassastır, çünkü sinyal seviyelerinin genellikle gürültü zeminine yakın olduğu anlamına gelir.Herhangi bir stildeki herhangi bir anten, EMI'nin iç içe dönük sinyal, ek olarak, yüksek frekanslar dahil edilir.

EMI'nin sistem performansı üzerindeki etkisi, düşük güç tasarımlarında, her mikroamperyalist konulardaki zorluk, boyut veya güç tüketimi ekleyerek müdahale etmeye yönelik baskıları azaltmaktadır.

EMI Mession için Anahtar Stratejileri

1. Ground Plane Design and Return Paths

Katı, düşük seviyeli bir zemin uçağı, RF devrelerinde EMI mitigation'in temelidir. Zemin uçağı, yüksek frekanslı geri dönüş akımları için ortak bir referans gerilimi sağlar ve döngü alanını en düşük seviyedeki beton levhaları kullanarak, her sinyale yakın bir şekilde kullanmak için zorlanır.

Ground çürük kapasitörler, hızlı geçiciler nedeniyle zemin uçağındaki gerilim farklılıkları – kalın bakır dökme, birden fazla zemin kullanarak azaltılabilir ve IC güç pins'e yakın yükleyiciler yerleştirebilir. Düşük güç RF devreleri için, zemin uçağı aynı zamanda mikrotrips ve polis dalga kılavuzluk iletim hatları için de referans olarak hizmet eder. iyi tasarlanmış bir dielektrik kalınlığı (örneğin, kontrollü şarj edici eğimli) ile iyi tasarlanmış bir düzlem.

2. Shielding ve Enclosure Techniques

Shielding hem ingress hem de EMI. Metallic Storages veya yerel kalkanlar (belkiler “canlar” olarak adlandırılan hassas RF bölümlerin attenuate radiated emisyonların etkinliğini engellemek için son derece etkili bir yöntemdir. Bir kalkanın etkinliği, birden çok noktada, ideal olarak, yüzeysel bir şekilde, birkaç metreden oluşan ve antenden oluşan küçük bir tel devrelerin etrafındaki zeminlere bağlı olarak elektriksel bağdaştırılmalıdır.

Tamamen kapalı tasarımlar için, bir kapak ile tek bir muhafaza yeterli olabilir. Yerel kalkanlar belirli frekanslarda kullanılırsa, bir kalkan çerçevesi herhangi bir bileşene veya izi dokunamaz ve ısıtılabilir (örneğin, havalandırma delikleri) bu tür bir endişenin yüksekliğini ödemek önemlidir (çok düşükse, tamamen metalik bir şekilde dışsal zeminde sabitlenebilir.

3. Filtreleme ve Decoupling

Filtreler RF sinyal yolundan girmeyi veya çıkışını engeller. Düşük güç devrelerinde, en yaygın filtre türleri düşük geçit, yüksek frekanslı, bant geçiş ve notch filtreleri. Düşük girişli bir filtre, örneğin, sıkıştırılmış seramik - frekansta seçilmelidir.

Dayanıklılık filtrelerinin kombinasyonu, 10 μF, 0.1 μF ve 100 pF) paralel olarak, en küçük kapasitörin (ESL) en düşük çözünürlükte ayarlanması gerekir.Farklı eğimli değerlerin bir kombinasyonu (örneğin, yüksek frekanslı gürültüyü paralel olarak engellemek için 10 μF, 0.1 μF ve 100 pF) için uygundur.

4. PCB Layout Optimizasyonu

Layout, birçok EMI probleminin doğduğu veya çözüldüğünün yerdir. İlk kural, yüksek frekanslı sinyal izlerini olabildiğince kısa ve mümkün olduğunca doğrudan tutmaktır.Her viraj, 45 derece eğimli köşeler veya yuvarlak yukarı doğru yukarı doğrulanmış virajlar kullanıyor; eğer bir stil, sabit bir yükleyici (örneğin, 50 ohms) bu tür kayaçların yüksek seslenilmesinden çok daha kısa sürede tutulması gerekir. Stubs (open-cirler)

Kompiyon yerleştirmesi, hassas analog ve RF bloklarından (daha yüksek frekanslarda) en az 1-2 mm (daha yüksek frekanslarda) oluşan fiziksel bir kesintiye uğramalı, çiftli bir "yıldız" veya "daisy-chain" güç dağıtımını en aza indirmek için) ve bu tür hassas zeminleri kullanarak zeminleri ve güç düzlemlerini sağlamak için, dörtlü bir şekilde kontrol altına almak için doğru yolu doğru bir şekilde kontrol altına almak için.

5. Bitirme seçimi ve Devre Topoloji

Doğal düşük seviyeli bileşenler seçmek, devre dışı bırakmak için basit bir şekilde kullanılabilir. Örneğin, düşük parasitik kapasitans ile RF transistörleri seçmek, LNA IC'lar ve seslendirmeleri ile gelen titreşimleri kullanarak, transistörlerin tekrarlanmasını engellemek için IC'ye yakın olmaları gerekir.

Güç yönetimi başka bir kritik alandır. Anahtarlama düzenleyicileri düşük güç cihazlarında EMI'nin ortak bir kaynağıdır. Frekans jitter, yumuşak başlangıç ve dış senkronizasyon yardımcı olabilir.Texas Instruments application not on EMI from switch Düzenleyicis[tr|propertifler için temiz bir güç sağlar, ancak daha düşük verimlilik sağlar.In batarya destekli cihazlar için, düşük performanslı bir filtreleme ile takip edilen bir LDO, en iyi uzlaşma olabilir.The LowFLT:0Confor Instruments application note on EMI from switchörs[tr|DROT:1]

Gelişmiş Teknikler ve En İyi Uygulamaları

Genişleyen Spectrum Saating

Düşük bir hızda (tipik olarak 30-60 kHz), enerji daha geniş bir frekans bandına yayılmıştır, herhangi bir tek frekansta amplitüd emisyonları azaltmak için kullanılır.Bu özellikle de düşük güç kablosuz sistemlerde, RF bandında saat kaynağına müdahale edebilir. Ancak, SSC bazı hassas devre analogları kabul edilebilir bir şekilde tanıtılabilir.

Power Integrity ve Decoupling Network Design

Güç bütünlüğü (PI) ve EMI yakından ilişkilidir. PDN'in aşırı frekans aralığında tutulması gerekir. Düşük güç için RF sinyali, yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte (özellikle de iletimde) sabitlenebilir.

SistemLevel Testi ve Sertifikalandırma

En iyi tasarım uygulamaları ile bile, son doğrulama ön değerlendirme gerektirir ve tam uyum testi. Yakın bir alanda yapılan bir spektrum analizörü kullanarak, mühendisler emisyonların en yüksek olduğu PCB'de sıcak noktaları tanımlayabilirler. Shielding/CE radiated emisyonları limitleri, veya rerouting, sertifikalı bir test laboratuvarında erkenden test edilebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Düşük güç RF devrelerinde EMI'yi Mitigating EMI dikkatli, çok yönlü bir yaklaşım talep ediyor. Sürekli bir zemin uçağı ve yerel kalkanlama stratejik filtreleme ve optimize edilmiş PCB düzeni, her teknik belirli darbe mekanizmaları ele alıyor. Tüm senaryolar için özel bir tasarım sürecine sahiptir - diferansiyel sinyal veya düşük seviyeli bir şekilde düzenleyiciler olarak - bu performansı en iyi şekilde entegre ederek, daha düşük seviyeli sistemlere entegre etmek ve daha iyi bir şekilde yardımcı olabilir.