CST PCB电磁兼容解决方案

文章摘要：图4 眼图输入、输出及串扰信号除了CST印制板工作室，CST微波工作室也可以进行印制板的信号完整性分析。CST微波工作室是通用的高频无源仿真软件，集时域和频域算法为一体包含七种全波算法：时域有限积分、频域有限积分、频域有限元、模式降阶法、矩量法、多层快速多极子和本征模法。图5给出了CST仿真IBM复杂PCB并进行信号完整性分析的*，仿真得到的电压延时与实测只差0.002ns。图5 IBM*实物模型图6 仿真结果印制板的电源完整性PI实际情况下电源回路的阻抗不是恒定的，而是频率的某一函数。CST印制板工作室可以仿真由于印制板间各分布式参数导致的电源回路阻抗在各频带上特性，并可以帮助设计者发

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　　图4  眼图输入、输出及串扰信号

　　除了CST印制板工作室，CST微波工作室也可以进行印制板的信号完整性分析。CST微波工作室是通用的高频无源仿真软件，集时域和频域算法为一体包含七种全波算法：时域有限积分、频域有限积分、频域有限元、模式降阶法、矩量法、多层快速多极子和本征模法。图5给出了CST仿真IBM复杂PCB并进行信号完整性分析的*，仿真得到的电压延时与实测只差0.002ns。

　　图5  IBM*实物模型

　　图6  仿真结果

　　印制板的电源完整性PI

　　实际情况下电源回路的阻抗不是恒定的，而是频率的某一函数。CST印制板工作室可以仿真由于印制板间各分布式参数导致的电源回路阻抗在各频带上特性，并可以帮助设计者发现高阻频段，通过改变布线或添加旁路电容等方法改善印制板的电源完整性。

　　在实际的工程应用中，为了保证电源完整性，通常对电源回路的阻抗特性有一定要求。如图7所示为一印制板的数字电源部分。对于该印制板，工程上对输入阻抗的要求如图8所示。

　　图7  PCB电源层

　　图8  输入阻抗特性要求

　　用CST印制板工作室对该PCB生成网格后，建立如图9所示的电路以仿真裸板情况下的输入阻抗特性。该电路中在原本加电容的位置用100MΩ代替以模拟开路情况下的阻抗。

　　图9  裸板时的仿真电路

　　图10  裸板时的输入阻抗特性曲线

　　显然图10显示的裸板情况下的输入阻抗的特性曲线在低频时不满足输入阻抗的特性要求，在高频时也有部分频段超标。要改善输入阻抗的话可以考虑添加旁路电容，在仿真电路的电容位置加上容值为10nF的电容，同时为了更加准确地模型实际的电容的特性，需要考虑电容自身的寄生电感和电阻。这里，将电容的寄生电感值设为1nH，电阻值设为0.01Ω。其仿真电路如图11所示。

　　图11  仿真电路

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