3.2 EMC仿真
对图示PCB图进行批处理仿真,生成的Hyperlynx软件仿真报告全面地分析了整板的EMC问题,对报告进行分析,将其中Warning和Warni ng(severe)部分进行分析,可以大致对整板可能存在问题的网络有一个全面的认识,例如对网络3525_START给出的分析意见为“网络走线过长,实际长度为4.534 in(1 in=2.54 cm),推荐最大长度为3.636 in”。在EMC批处理仿真基础上,着重找出可能存在问题的具体网络进行进一步的EMC交互式仿真。在这里根据报告内容,对PWM信号所在网络进行EMC仿真。结果如图6和图7所示。
被仿真的波形电压值如图6所示,接收端显示的波形呈现出很多过冲和下冲。它存在大量的高频成分,和理论分析相符合,即开关器件存在的网络往往由于其信号含有较多的高频分量,流经器件本身时产生了过冲和下冲,所以在整板中是一个重要的辐射源。
图7为在133 MHz高频下EMC频谱分析图,实线垂直线代表实际PWM网络时钟信号基频辐射值,上面的虚线代表FCC美国,点划线代表CSPR欧洲CLASS B标准容限标准。通过分析可以看到,其辐射值超过了FCC和CISPR的Class B的标准限制。
根据仿真报告和理论分析,可拟定网络的修改意见。
减小走线长度、增大线间距、减小介质厚度、对该网络实现端接调整。在对原有网络进行完善后再次仿真,观察改善后IC接收端的波形以及不同频率处的辐射值。
通过对比,图8在接收端IC的过冲以及下冲已经被消除,而且,比之前的波形少了高频成分,无论从信号完整性还是电磁辐射方面信号波形都得到改善。