Jump to content
ELFORUM - Forumul electronistilor

PCB care nu trece testul EMC din cauza unui traseu de de CLK


roadrunner
 Share

Recommended Posts

Salutare la toti!

 

Am facut un video cu o problrma pe care am avut-o recent la un PCB care nu a trecut testul de emisii radiate din cauza unui trase de clock de 125Mhz care pleaca de la un chip de gigabit ethernet si mergea la microprocessor. 

Am simulat cat de bine am putut in LTspice si arat acolo cum am rezolvat problema schimband valoarea terminatiei serie la driverul de clock. 

Sper sa fie folositor pentru cei ce proiecteaza pcb-uri,

Bafta,

RR

 

 

Edited by roadrunner
Link to comment
Share on other sites

  • Replies 10
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

Interesant si educativ.

 

Presupunand ca impedanta de iesire a surse semnalului are 30Ω ca in clip (valoarea exacta poate fi gasita in datasheet-ul sau modelul IBIS al integratului), valoarea originala a rezistentei serie de 22Ω era bine aleasa daca impedanta traseului era de 50Ω - o valoare tipica folosita in PCB-urile cu impedanta controlata. 

 

Asta arata cat de important e ca proiectantul sa faca o specificatie detaliata si sa informeze corect producatorul despre impedanta necesara. Producatorul va face ajustarile necesare (latimea traseelor, distanta pana la planul de referinta, etc) in functie de materialele folosite si va include masuratorile impedantei in raportul de calitate.

 

Exista unelte software gratuite care pot calcula parametrii pentru impedanta dorita pentru a avea niste valori orientative (Saturn PCB Toolkit de exemplu), dar este esential ca producatorul sa fie informat despre aceasta cerinta.

 

Pentru cei interesati, aici sunt cateva explicatii despre cum functioneaza impedance matching tip serie din exemplul de mai sus (inclusiv explicatia pentru forma de unda in trepte la sursa), precum si alte optiuni:

 

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN-610-D.PDF

https://www.icd.com.au/articles/Terminations_PCBDesign-Oct2013.pdf

 

 

 

Edited by Johnny Bravo
Link to comment
Share on other sites

       Subiectul e unul de nisa dar destul de important si complex, exista si laboratoare care cu asta se ocupa. Poti trimite la ei produsul complet si se ocupa de masuratori pentru adaptarea de impedanta a traseelor de clock. Asta insemnand fie indicatii de redesign layout sau determinarea valorilor rezistentelor serie. 

Edited by M.Adrian
Link to comment
Share on other sites

N-a spus nimeni ca e vorba de sursa - sarcina, in cazul de fata e egalizare sursa - linie de transmisie si are rezultat "corectarea" semnalului vazut de sarcina folosind insasi reflexia semnalului. Semnalul e "corect" doar la sarcina, la sursa se vede treapta la jumatatea amplitudinii, cu latimea egala cu 2x intarzierea liniei de transmisie. De aceea terminarea de tip serie se recomanda doar pentru conexiuni cu o singura sarcina si nu pentru mai multe sarcini distribuite.

Link to comment
Share on other sites

9 minutes ago, M.Adrian said:

       Subiectul e unul de nisa dar destul de important si complex, exista si laboratoare care cu asta se ocupa. Poti trimite la ei produsul complet si se ocupa de masuratori pentru adaptarea de impedanta a traseelor de clock. Asta insemnand fie indicatii de redesign layout sau determinarea valorilor rezistentelor serie. 

 

Depinde de ce se intelege prin "nisa", subiectul poate fi ignorat oarecum pentru circuite "low speed", insa devine important in "high speed", pentru functionarea corecta (inclusiv EMC) si fiabilitatea produselor. Proiectantii trebuie sa stie si sa aplice corect adaptarea impedantelor pentru integritatea semnalelor, egalizarea intarzierilor (de ex. prin meandre) intre semnale, proiectarea si specificarea corecta a PCB-urilor, simulari SI, etc., altfel vizitele dese la laboratoare specializate pot deveni scumpe si produce intarzieri :)

 

Pentru cine se intreaba, vorbim de high speed (vs low speed) cand intarzierea cauzata de liniile de transmisie si elementele parazitare ale circuitelor devine comparabila sau mai mare decat timpii de comutare ai semnalelor.

Link to comment
Share on other sites

       Pai de nisa in sensul ca nu sunt multe persoane care lucreaza personal la proiecte in care consecintele emc ale liniilor de transmisie ori adaptarea de impedanta e un topic foarte important ori de interes. Pentru companiile producatoare de electronice asta e un topic chiar foarte important. 

       Cu siguranta subiectul nu este neglijat din rea vointa, dar masuratorile de natura emc vin la pachet cu analizoare de spectru, antene specializate, corturi emc (de camere nici discutam) care au costuri foarte mari si extrem de mari si nu toata lumea isi permite astfel echipamente care nu isi au rostul daca nu scoti bani din ele ori daca nu ti le permiti pentru pura pasiune.

       Ar fi foarte interesant de vazut discutii despre emc la sectiunea smps unde topicul e foarte important dar in lipsa echipamentelor potrivite ori accesului la un laborator emc ne multumim cu calcule si design prietenos. 

Edited by M.Adrian
Link to comment
Share on other sites

Da, EMC nu e de regula o tema pentru proiecte personale.

Ar fi interesant de avut o sectiune separata pentru proiectarea in regim profesional a echipamentelor electronice care sa includa CE/UKCA/UL/etc, documentatia pentru productie, project management, etc.

Link to comment
Share on other sites

La 31.12.2023 la 13:27, M.Adrian a spus:

Ar fi foarte interesant de vazut discutii despre emc la sectiunea smps unde topicul e foarte important dar in lipsa echipamentelor potrivite ori accesului la un laborator emc ne multumim cu calcule si design prietenos. 

@M.Adrian Din pacate nu am putut sa arat in videoclip decat simularea fara masuratorile EMC din pentru ca e un poiect comercial si nu-mi apartine, Nu se punea problema reproiectarii ci doar sa treaca testul la un laborator specializat.

Masuratorile  le-am facut in laboratorul firmei (cu echipamente nu foarte scumpe) dar a fost mult mai usor dupa ce am avut raportul de la laboratorul autorizat care are valori absolute. Cu raportul in fata m-am concentrat numai la frecventele de interes, la care nu trecea sau trecea cu margine redusa. De exemplu daca este peste limite cu 5dB masori PCB-ul in lab-ul tau si notezi nivelu faci modificari si reduci nivelul cu 10-15dB relativ atunci stii ca-l vei trece chiar daca nu poti masura cu exactitate valuarea absoluta.

RR

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)

@cristi7521 am folosit un analizor de spectru HP (3GHz) care are cel putin 20 de ani dar merge perfect.  Pentru frecvente de peste 300MHz am o o antena de banda larga (log periodic) pe care am confectionat-o din resturi.  La cazul descris mai sus am facut un loop din cablu coaxial pe post de near field probe care m-a ajutat sa localizez cu precizie pozitia traseului cu pricina. Dupa ce l-am localizat am atins cu sonda oscilocopului pe 1/1 quartz-ul de la IC ul cu pricina (ca sa-l opresc don oscilatie) si ma-am uitat la armonicle cu pricina sa vad ca dispar cand oscilatorul moare (test ca sa masigur ca nu latru la pomul gresit)

Am rotit placa 3D ca sa detemin polarizarea maxima (care ma mine a fost cu PCB-ul asezat orizontal si am facut in asa fel sa pot pune placa exact in aceasi pozitie dupa modificari.

Am incercat sa folosesc analizorul de spectru de la un osiloscop nou de 2Gsa dar s-a nimerit sa prinda un semnal probabil intern al lui exact pe o armonica de-a mea la 500Mhz. (made in China un rahat de 1500 Eur) - tot cu oscilocopul respectiv m-am uitat (time domain) la semnalul de la partea de driver si la load (am avut noroc ca era un via pe PCB exact sub BGA-ul care receptiona clock-ul. Pot spune ca pe oscilocop vedeam cam 80% semnalul corect ca in simulare. (nici sonda de la osciloscop nu era nemaipomenita cu toate ca era tektronix)

RR 

Edited by roadrunner
Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share




×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.Terms of Use si Guidelines