電磁兼容性(EMC)的計(jì)算方法和仿真中最基本的傳導(dǎo)發(fā)射(CE:ConductedEmission)的試行計(jì)算方法。它與半導(dǎo)體集成電路(LSI)的電磁兼容性(EMC)特性息息相關(guān),即“IEC61967-4標(biāo)準(zhǔn)1Ω/150Ω直接耦合法”。
作為電磁兼容性(EMC)的國際標(biāo)準(zhǔn),主要適用IEC標(biāo)準(zhǔn)、CISPR標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn)。
IEC是指國際電工委員會(huì)(IEC:InternationalElectrotechnicalCommission),上述的“1Ω/150Ω直接耦合法”也被稱為“VDE法”。
該方法是通過在半導(dǎo)體集成電路的接地端口連接相當(dāng)于1Ω電阻的網(wǎng)絡(luò),在電源端口及信號端口等端口連接相當(dāng)于150Ω電阻的網(wǎng)絡(luò),并且測量其頻譜。但是,請注意,在電源電流較大的半導(dǎo)體集成電路(LSI)中,接地引腳處的1Ω電阻兩端產(chǎn)生的電壓會(huì)變大,如果影響到基本運(yùn)行,則不適合這種方法。有電磁干擾(發(fā)射)相關(guān)的限值,如果不在相應(yīng)值范圍內(nèi),就不符合標(biāo)準(zhǔn)。本來IEC等標(biāo)準(zhǔn)中就規(guī)定了相應(yīng)的測試方法,因此作為參考示例提供了限值。但是在一般的運(yùn)用中,限值會(huì)被視為標(biāo)準(zhǔn)值。
現(xiàn)在讓我們繼續(xù)EMC計(jì)算方法和EMC仿真的話題。如前所述,IEC61967-4標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了從電磁兼容性(EMC)角度是對于半導(dǎo)體集成電路(LSI)的電源電流和信號電流進(jìn)行測量的簡單方法,計(jì)算步驟如下:
①對半導(dǎo)體集成電路(LSI)的電源電流進(jìn)行瞬態(tài)分析(TransientAnalysis),創(chuàng)建穩(wěn)定的1個(gè)周期的PWL(PiecewiseLinear)波形。這就是之前的第16篇中提到的IA模型(InternalActivityModel)和電磁干擾(EMI)模型。
②設(shè)置這個(gè)電流的PWL波形的重復(fù)值,連接規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)(150Ω測試法為120Ω+6.8nF+51Ω等),進(jìn)行瞬態(tài)分析,然后進(jìn)行快速傅里葉變換(FFT)。
③進(jìn)行單位換算(dBμV)后,與標(biāo)準(zhǔn)中的限值一并體現(xiàn)在圖表中,據(jù)此判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)過這種程度的計(jì)算處理后,我認(rèn)為就可以將其創(chuàng)建為可在電路分析工具中使用的腳本或宏,并完成自動(dòng)計(jì)算了。
另外,在進(jìn)行測試時(shí),由于會(huì)連接頻譜分析儀,因此需要再連接其輸入阻抗50Ω后進(jìn)行計(jì)算(請注意,這里容易出錯(cuò)!)。
如果符合標(biāo)準(zhǔn),就“可喜可賀”,但如果不符合標(biāo)準(zhǔn),就需要采取一些措施了,比如:改善①、即選擇運(yùn)行模式或重新設(shè)計(jì)硅片,更改②中取決于產(chǎn)品的去耦電容(CD)的種類或更改相關(guān)的值。
這次介紹的計(jì)算方法是可以通過電路分析工具嘗試的方法,不需要實(shí)測值,使用簡單的宏或腳本即可自動(dòng)執(zhí)行計(jì)算,符合IEC62433標(biāo)準(zhǔn),未使用數(shù)據(jù)同化,未使用降噪技術(shù)。下圖是測試和計(jì)算用的參考圖。
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