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本帖最后由 alexwang 于 2020-4-30 23:08 编辑
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EDA365技术交流群干货分享: 改善辐射干扰、射频天线、自激or杂散、校准线损…… EDA365原创 作者:EDA365微信交流群 , V7 @- P9 Q$ P: M8 s& j, G
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1.改善辐射干扰 6 E/ N- n- o! _
提问网友:我想问下这种一根一根的要怎么改善...辐射骚扰…… * \ I0 ~& x+ X+ b; t& c7 e5 J
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; P; y( O2 D- X$ }' T- R洁羽老师:有完整的波形吗?频率都没看到哦,187.5M?你有网线吧?
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提问网友:是,187.5 225 7 ]7 G* j) J/ P7 p- L
4 Q! m6 {8 M+ e2 Q+ y- I: m7 S 洁羽老师:拔掉是不是这两个点就没了? $ _( A. q: Z% y( P1 g- F% Z+ A
提问网友:有网口。 5 [ X! D; X' h8 Z; E5 i* |
- U1 o" i) _' ^6 `洁羽老师:拔掉试试。 ' U) q5 w# O! A+ j3 s, u& J
' H, _$ Y1 R4 Y; F4 u! f* n% \2 @5 z 提问网友:网口晶振已经拔掉,网线没有的。
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洁羽老师:网口晶振已经拔掉 是什么意思? 6 R# R. K* [9 S9 ~+ N% u F; }( i$ j' N \ H
提问网友:就是网络芯片的晶振都去掉了。 洁羽老师:你能看出来是哪个频点的倍频吗?12.5M?? / R% G5 E6 ^8 V4 ~" M3 @
提问网友:是,这有一个,25M。 ( d4 a; l2 _2 @( T5 Y7 U' O8 L, w }0 f* j; \/ ?
洁羽老师:有12.5吧?
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提问网友:嗯。 2 f: _" n4 ~) g+ I$ m# q3 }
& @! C+ j, T' _' [: E, G. K" _ 甲:你的主频是多少? / U% a- D7 l; W( N
提问网友:32M。 4 z# _$ G& U/ Q- u- ^3 |, K
9 Q) `9 s, j) `& Y. l2 B 这个频率不知从哪里来的。
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& V K5 h3 }8 @- f/ S+ z/ q- N乙:是不是你芯片自带的?还是说你只是把主控芯片的晶振拆了? . ?' X, ~. P5 l F+ L% h3 X
洁羽老师:你的这个频谱很明显是62.5的倍频和25的倍频。 4 z" b+ ]5 _0 B/ a+ N) O, j2 \4 I% j% e% o# u. \. ?+ p
提问网友:嗯,改变了磁环的方向,感觉好了点.. 9 }. g# e! S4 P! A% k8 m, Y' |, P" H8 h
洁羽老师:电源线加磁环吗? 1 b* y! | Z0 {5 u
提问网友:很多线,都加了磁环,都朝一个方向,在一个方向就超了,改变了几个不同方向,就好了些,谢谢了! N# c1 e# i* C! l' I
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+ J6 p- J+ K9 \ x, U7 B2.射频天线 % S2 z4 a$ l0 _2 L5 k- j; P1 i
4 E. ^/ o. q; k' w 提问网友:请问一下射频功放输出端不接天线,也不接在频谱仪上,就让功放输出空载的情况下,能量会辐射出来吗? , k! l2 d* }- |1 }% k
3 B1 L/ N ?# o H8 s5 y! u 甲:空载也会有辐射的,只是辐射效能大小的问题。有天线,天线又是在对应的频段,自然辐射效能最大。 , q* n6 g* X& m( c, `* `# d4 u, O R5 E8 o- H. L- s7 M, m& j
汪洋大海:不能辐射出去,信号能量全发射回功放。如果功放器件不够好,会烧毁器件。这就是大功率功放后面加隔离器的原因。 当然,微带线上有插损,这个插损有部分就是信号辐射损耗,所以肯定有部分信号辐射出去了,这个部分非常小而已。 / w* \9 C& L. _& t: g4 | l; F; y0 D1 \9 k7 R% c
甲:这说得更准确,可以直接频谱仪上接对应频率的天线,板子发送载波,板子不接天线,就可以知道实际的无天线板子的辐射了,是否可以这样理解,功放的输出脚所连的小段pcb走线,其实也是一根不匹配的天线? % i' U, a+ b: y1 a X) p" M
8 k. Z! r9 |1 ?% v; t9 U 提问网友:功放输出端加了隔离器的话,如果隔离器输出不接天线,不接频谱仪,电磁波是否在隔离器和输出端来回反射,行成驻波,能量也辐射损耗,导体损耗和介质损耗被消耗了? 1 ^' O& D) O, @2 }9 O/ }1 x
汪洋大海:“功放的输出脚所连的小段pcb走线,其实也是一根不匹配的天线?”这么说,没有人说你错,这也是射频电路设计中走线要求屏蔽隔离少辐射的要求的部分由来。说全对,就要对“广义天线”“狭义天线”定义来说了。 " ?* @, l3 i% R
; v$ R, H6 e5 B* P4 k) b 提问网友:是直接接一个对应频段的无源天线到频谱仪上吗? 3 D6 N7 {; z; T/ g D3 I% V) J% Q! ^% j* n( W0 Q, `
甲:是的。
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提问网友:好的,谢谢。
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3.自激or杂散 提问网友:请问一下老师们,在功放完全未饱和时,调匹配时出现了如下图所示的谱形,这个给激励信号才有的频谱,这个是自激还是产生的杂散呢? 频点在1616M,输入给-5dBm。
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( ^8 Z, b- \. N0 x8 n: b汪洋大海:若是能排除输入,电源外引信号,只有输入单音1616M,你现在的输出是自激表现。 2 n3 P% I M. k
提问网友:只有给激励才出现的,没给激励的时候也没有自激输出,调输出匹配,只有其中某个电容不同,其它条件完全相同,某一些电容匹配值就会有这个现象,其它的电容匹配值在任意输入功率都没有其他频率输出,只有1616,出现这个其它频率的自激现象时,在低输入功率下不会出现,快饱和时也不会出现,就只有中间功率输入大小会出现。 - \; P4 x- a p5 x- b5 |
8 p) B1 k, O2 f7 ]- B4 l, D 汪洋大海:自激现象排查:1.功放的输入端不接仪表,接50欧姆。2.功放比较麻烦,器件的状态是和输入信号电平相关的。 ) \2 f8 ]8 l- M' A. I* S3 B' Z) N5 H% S9 A8 Z
提问网友:看我这个好像是输入信号电平导致偏置状态改变,导致自激,但快饱和这种现象完全消失。 ( I1 D* {& v! D+ c! i2 B0 M$ A
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; K2 h9 W! ?. \5 o1 U0 h/ r4.校准线损 0 B' G5 r+ n% i% M7 l, D6 ]
提问网友:请问一下老师,用信号源和频谱仪校准线损的时候span打到多少比较准呢?
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甲:这个看你测试的宽带。
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提问网友:我测试带宽100MHZ,校准的时候不同带宽,校准出来的线损有点差异。 " q! z. T$ \9 ^, J' I4 i! \0 s
+ r6 Y8 P) L) A) r% { 汪洋大海:频谱仪的带宽有3个。span,RBW,VBW。不同的设定,测试结果的确会有些不同的,这是正常现象。所以测试线缆插损时,标准做法是用网分,标网或矢网都可以。因为它有个校准过程,所以用它测试电缆插损最准确。 l& C, M. j* ~$ Q+ |3 K! m; S$ l& P! `% T! V5 R# ]( j! H1 h
提问网友:因为测试的是调制信号,所以带宽用的100Mhz,校准40dB大功率衰减器和同轴线线损时用100Mhz校准出来就偏小,用1Mhz校准就会大1dB-1.5dB左右,所以这个时候不知道该用100Mhz校准出来的值进行补偿,还是用1Mhz校准出来的值进行补偿?rbw和vbw是设置的auto,当span改变时,那两个会自动调整。 " }2 |: h' O0 _: e6 [7 P9 e8 @9 h" d5 o: O
当只校准同轴线线损时100Mhz和1Mhz校准出来的都差不多,这个不知道为啥加了大功率衰减器后会差的多一点? 3 c) z4 q( I9 C- r- e( h3 }5 B6 K# s+ m2 ?$ M3 `3 V( p
汪洋大海:首先用网分校准是最准确的。同时还可以观察各个端口的驻波。你现在的问题变了。同等条件下,校准线缆和线缆加衰减器,结果是不一样?是这个问题吗? 有40dB衰减器,信号有衰减,频谱仪时信号降低了40dB,你是否动了频谱仪的前置衰减量设置? * L4 Z, o8 R% U* ^) v- a/ ~0 ]
提问网友:对。校准的中心频率在1616M,在100Mhz和1Mhz校准同轴线线损时,差别很小。但校准同轴线和40dB大功率衰减器时差别有1. 5dB左右差别。前置衰减量保持不变,都为10dB,所以感到有点奇怪。 0 M+ U* T5 I! H
. J" z% S, G E6 K0 O 不知道是不是当加了衰减器后校准在span打到100Mhz会不准。 . p! M1 _+ v; {& ?4 t6 s0 q- M2 t
所以一般平时校准是在1Mhz时校准出线损加衰减,然后span打到100Mhz测试,再补偿进1Mhz所得到的衰减值,这样不知道对不对? ! u: Z3 C3 P; l- f$ {$ Q) z1 e
汪洋大海:输入信号源是单点?什么频率?
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提问网友:校准的时候是单载波,1616Mhz。 * j; q4 q3 k) i: f- m6 P3 m
2 y2 {5 d: p$ r9 i! M+ r7 X 汪洋大海:标准做法是用网分测试插损最准,信号源的输出功率是多少?
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提问网友:信号源一般输出0dBm进行校准。
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汪洋大海:频谱仪是哪个型号? 现在的现象很像小信号测试精度问题。不同的span导致不同的RBW和VBW,会有噪声影响测试结果。所以准确的话,用网分测试。 有关你说的频谱仪方案,你在eda365平台上讨论,拍些照片,我们再讨论。
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5.PCB完成铜厚 提问网友:PCB完成铜厚度是啥意思?假如我要求表层35um,实际做成了60um,为啥呢? 4 n$ t- y4 [! i" W X6 O8 H: M+ g
/ V* u. n( A1 C/ R6 c8 I 甲:那就是板厂把35um当成基铜了,要跟板厂说完成35um铜厚。
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乙:外层一般都是0.33-0.5+电镀到35um,如果你不说完成铜厚的话他们会按基铜做到1.5OZ 53um,至于为什么做到60问板厂可以投诉。 0 X/ D! ^- ]! C/ J- G- i8 v1 k0 n" ]
提问网友:就是他们先做35um,然后又镀铜,就超过了35um?
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乙:直接就用35Um的料做了 加上电镀的铜厚就是53了 一般来说这种问题PCB板厂都会跟你们EQ确认的,为什么没确认直接做到60你可以投诉叫他们返工。 $ [& Y/ I, u6 v' E! H' V# J0 i7 G! y/ Q- n8 C4 ^
提问网友:明白了 4 C ^. A& y1 q8 Z) L& C7 _( d" a% v- o! a- s
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6.约束布线 1 k T, I3 U7 D6 J" }% _$ p' m5 g! O" s) K3 |1 P
提问网友:有没有熟悉布线的大佬? / w9 \1 F2 i, [. b, b: P! z# W* [# E3 R" Z7 @
重新手动布局之后,线路又变成红色的,就是不满足时序约束了,这时候应该怎么办? 2 E0 F; C6 ]/ d4 q& M
, v; W$ p% n1 P+ K. e4 { 怎么有针对性的,对这几条线路重新布线?我是新手,也不知道这么问对不对,请各位大佬多包涵! _0 a! r* K- r# x* I" C
7 h; A( a/ y' ^. k/ g, B' I. U, c jacky老师:打开CMGR,找到红色的网络,调整走线,同时可以看到RDly的变化,使其变绿,说明满足规则。 : y# c7 I \" C5 A7 A# M
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3 S. x1 x6 M$ l- L5 H* ~* I9 \3 ]提问网友:谢谢啊,我研究一下,我是用的vivado
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甲:jacky老师,信号完整性仿真 SI PI 去哪里学?有专门教这个的没? 6 P. |. K+ L, }! n: r/ k( c7 C4 r1 H( U. C
提问网友:是啊,有没有推荐的教程或者培训啥的,就这些基础的前后端的设计。 8 Q( {2 W- I _6 j: I" g. J2 z
甲:怎么感觉涉及到仿真的教学非常少。 / Q$ p8 A; ]. D% j% z; a4 {; P) ` @% ^+ ~; \8 b
jacky老师:可以找毛老师学习,EDA365也在制作相关的课程了。vivado是做FPGA设计工具,不是PCB设计工具哦。 / N! O" B3 x' l4 d+ F+ w! G- o1 J1 ?! ?) f3 z, g
提问网友:是FPGA,操作是不是类似的?
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jacky老师:不是同一回事,vivado可以自动优化布局布线,也可以手动指定其资源,此布局非彼布局。 " J+ c) f0 S! F/ y$ k
提问网友:就是资源不是自定义的,只能用现成的,不一定能调出来对吧?
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jacky老师:嗯,资源可以自己调整,调的话可能比较麻烦。 6 I% Y1 V( N- Y/ ~
提问网友:有没有什么办法,能让手动布局之后的线不变红,或者变红了试试调整一下,再变绿?
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毛忠宇老师:仿真的在做视频,以后看就行了。
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7.PWM
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提问网友:各位大师,有没有那种可提供PWM波的电源供应器? ) Y* R9 Y6 K: l' k* o$ b% g% ^. G! X( m+ |7 o2 c
甲:电源芯片吗? % n+ y! G1 T% I* q, b6 J& N8 b) ^6 D4 z }
提问网友:不是,是电源设备。可提供PWM的可调电源。我们常用的是固定高电平输出的电源。现在有一个产品,需要用PWM波来驱动。
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甲:弄个MOS驱动电路。 + |8 V0 J2 X+ o
提问网友:
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提问网友:帮我看看这个方案是否可行? + C/ Y5 h% M2 I* K3 f/ E0 r
乙:电源没搞过,我以为仅仅要pwm。 ( H1 p. \9 g0 l* @/ O, \% ^# z- r9 l) M0 H& Q
甲:这个三极管干嘛的?怎么控制电流大小? ) x5 T2 |6 x8 I; R) C+ Y7 Q
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提问网友:mcu给PWM波给三极管,三极管C极接负载的负极线,VDD接负载正极线。 6 o t' r, g4 Q2 i5 ]7 z: ^
甲:一般通过限流电阻控制电流,让三极管或者MOS工作在饱和区,当开关用,可是你已经共地了啊,三极管没作用了。
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g( s; _$ O) {" D0 u/ o1 e4 P提问网友:没有共地的。负载跟是单独的一个器件,负载的地是负极线,在测试的时候负载负极线接电源的OUT(也就是三极管的C极)。 / |" l& }! ]! s2 J* G" B! r
* |+ D* A7 R+ [% h- e; v- W0 d 甲:三极管基级也没有限流电阻,可能会烧坏MCU端口。 2 j! m E+ C& c! l9 e5 y) K k- C+ [' R
提问网友:嗯,这点刚开始没考虑到,等会加上去。帮我看看还有没有其他问题,非常感谢!
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甲:你这个是什么产品,用在什么领域,需要满足符合哪些行业标准。这都影响电路,你这个方案是用硬开关来控制占空比,对功能实现的电流控制没有实现。 $ [" a- r4 t1 h2 C
提问网友:负载(所检测的产品)是独立的车灯,驱动板是做检具用的,给负载供电。 2 F) l" p" P0 @; U) [1 ~7 }
* r5 E- z0 S) N. y. ~' U 甲:检具就没有那么多的讲究了,能够实现功能,寿命高点就行了。 1 h' L, z- L" b2 C6 |* Y8 y& ?- \- U( o/ Q! h+ ^/ S
提问网友:是的。 ! W8 \* k+ |( z! G+ T; X, d6 W" T* Q
甲:这几个电阻多大的? ; Y- @$ Q. \8 g& H" N% L3 P, ^! k K) ?! N6 u& A
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2 r' a# o+ j( a8 e, ]这两个地方放上不同的限流电阻来实现需求的电流。 $ F/ h$ r2 i$ S0 b% I, k. H+ h. |2 e$ {- K
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7 n' Y g2 ]% p& L5 r+ C: h提问网友:电流完全由负载控制。负载的正常工作电压范围是9-16V.负载在设计时已定义成满功率为12V300MA的。当电源给出10%占空比的时候为12V30MA。
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甲:你说的是平均电流吧? ' k. t; ~1 |, [- J) t
提问网友:是的。 ( X' y/ a5 m8 M7 n% I; A u: V9 D Q. ^: _% [6 x
甲:那就不用加电阻了。 ; {3 A0 @: E, n4 n/ ^# |: ]. l- O9 |8 |$ |% |" t1 f
提问网友:嗯,好的,谢谢! / H6 ~/ B1 X9 l7 K8 r4 c1 C$ M! B" [! z0 y" W* Y
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