а существуют ли средства оценки (симуляции) EMI от платы?, как подсказка, есть результаты теста - то есть частота помехи известна Опции

[yes]

возникла (неожиданно) задача пройти EMI тест, ну и без подготовки это не получилось (помехи в области >1ГГц)

по результатам измерения - видны гармоники 35dBuV/m, а нужно, в соответствии с профилем, где-то на 10dBuV/m меньше (я не вдаюсь в то, какой тест, по какому стандарту и т.д. - делали это специальные люди со специальными приборами, антеннами, в безэховой камере и т.д. - по моему, в рамках такого вопроса это не важно)

при этом гармоники от процессора достаточно маленькие и удовлетворяют маске, а от ПЛИС не удовлетворяют.
причем у ПЛИС, скорее всего, эта частота присутствует только в ядре, то есть помеха с питания ядра (это мое дилетантское предположение)
ну естественно, большая часть этой цепи - полигон во внутренних слоях, но есть места, где этот полигон идет по торцу платы, ну и соответственно, в источнике и под плисиной выходит на внешние слои

-------------------

можно ли это как-то промоделировать с весьма малыми трудозатратами и низкой квалификацией в RF? ну то есть у меня есть pcb, есть частота, я могу задать какие-то значения тока (предположить все динамическое потребление ядра на этой частоте) и т.д.

собственно - какие софты для этого существуют (if any) ну и стоит ли с этим связываться или задача не для любителя?

-------------------

цель -
1) подтвердить подозрение, что источник помех это питание ядра
2) изменить pcb и проверить - улучшилось или нет

[Uree]

Излучение от сигнала/трассы проверить можно, а вот от питания - сомневаюсь. По крайней мере просто проверить. Сложно - скорей всего да, но это будет похоже на научную работу - спектр помех на фоне питания, представление полигонов питания в виде суперпозиции элементарных излучателей и рассчет поля ими создаваемого - точно не будет просто.
Обычно такие вещи проверяются соответствующим софтом в устройстве. Не рабочим, а тестовым. С отключением ядра/ПЛЛ/интерфейсов и проверкой как меняется излучение. Тогда можно сделать выводы об его источнике и уже потом думать как эти помехи забороть.
Просто изменение РСВ будет недешевым, но как минимум стоит убрать полигоны питания с краев платы, чтобы там только полигоны земли были, "сшитые" по периметру переходными. Ну и фильтрация питания как можно ближе к потребителю, чтобы излучающая часть была как можно меньше.

[yes]

то есть: работать с реальной платой и не выдумывать.

желание симулировать было вызвано сложной логистикой - приборы в одном месте, плата в другом и т.д.
подожду еще нашего RF-щика из отпуска - может он дефекты топологии увидит сразу

[Aner]

Мы проверяем в гиперлинксе перед отправкой на пр-во. Не первый раз спасал от неопытных и начинающих свой путь в разводке плат.
Советую освоить. Достаточно точно совпадали результаты по EMI с реальными измерениями в камере. Как сигнальные, так и питание.
Замечу только, что опыт есть в разводке под CE/FCC, знаю куда FCB ставить, куда фильтры.

[MapPoo]

Симулировать можно. Те же Hyperlink и Sigrity справятся с моделированием. Полигонов питания, трасс и проч. Сигрити даже может 3д построить по излучению, насколько я помню. Но вот знаний для моделирования и анализа это требует немало. Можете, до прибытия СВЧшника, поковырять программы. А вообще, по уменьшению излучения, есть немало разнообразных статей (даже просто рекомендации производителей по разводке плат).
Если бы вы показали, хотя бы, скриншоты... Возможно, народ и сможет чего посоветовать) Может у вас даже банально стекап неудачный Мы ведь этого не знаем...
Зрелищ бы народу и новых знаний Тоже скоро плата с GPS предстоит... Хоть посмотреть как они выглядят изнутри

[agregat]

Я вот тут отвечал по похожему вопросу http://electronix.ru/forum/index.php?showt...p;#entry1453263

[Uree]

Да не совсем на то Вы отвечали. Речь не идет о разъемах, а, предположительно, о помехах излучаемых полигонами питания, SSN это называется, насколько я понимаю.

[agregat]

Да не совсем на то Вы отвечали. Речь не идет о разъемах, а, предположительно, о помехах излучаемых полигонами питания, SSN это называется, насколько я понимаю.

SSN это Simultaneous Switching Noise это перекрестные помехи наводимые на данную трассу при одновременном переключении окружающих трасс.
К полигонам не имеет отношения, это раз. Методика моделирования EMI универсальна, это два.

Добавлю сюда, на пост ниже.
Полигоны по определению не могут излучать, так как чтобы антенна излучала она должна обладать некоей индуктивностью и малой емкостью по отношению к земле.
Полигоны в силу конструкции имеют очень малую индуктивность и очень сильно связаны с землей, так как имеют заметную и очень качественную емкость.
Да токи по полигонам шарахаются не малые, но на очень короткие расстояния, до батареи конденсаторов. Если расстояние будет больше, то индуктивность
полигона тупо завалит питание микросхемы. Так что обычные требования к развязке по питанию не дают полигонам раскачать излучение до заметного уровня.
Я полагаю у ТС проблемы с излучением от сигнальных линий.

[Uree]

Что интересно в разных источниках под термином SSN имеются в виду разные вещи. В применении к цепям питания это "Simultaneous switching noise (SSN) [1]–[6], also referred in the literature as
I noise or ground bounce, primarily occurs due to very large instantaneous power supply and ground currents propagating within a chip when a large number of transistors are simultaneously switched between on and off states." И симуляция питания такой анализ позволяет сделать. Вопрос только покажет ли она излучения от такой цепи питания. Теоретически должна. Практически не знаю, не встречал такого.

[yes]

я попытался загрузить картинку - посмотрите, плиз.
там потер текст в окошке статуса - вроде это информации не повредило, а тайну не разглашаю

PADS Router это не совсем мой (вернее совсем не мой) инструмент, поэтому - как сумел... например, что там за цифры (мм или милсы - я что-то не пойму)

[off] а гиперлинкс я все пытаюсь освоить, но все не хватает времени - вроде так когда кликаешь (инструмент - PADS, то есть встроено внутрь) понятно, но общего понимания нет и почитать туториалы не выходит. попробую в EMC simulation покликать....

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Aner]

Что интересно в разных источниках под термином SSN имеются в виду разные вещи. В применении к цепям питания это "Simultaneous switching noise (SSN) [1]–[6], also referred in the literature as
I noise or ground bounce, primarily occurs due to very large instantaneous power supply and ground currents propagating within a chip when a large number of transistors are simultaneously switched between on and off states." И симуляция питания такой анализ позволяет сделать. Вопрос только покажет ли она излучения от такой и . Теоретически должна. Практически не знаю, не встречал такого.

м ... да, как то неожиданно от вас такое прочитать. Наверное начитались книг про возвратные токи, излучение на краях полигонов, а там такое пишут про излучение, излучение цепей питания "...мама не горюй!"..

Если бы хоть раз посимулировали в гиперлинксе излучение полиготов цепей питания ваших же плат, тогда точно не писали такое.
Теоретически должна, кому должна? И спрошу что за теории такие? В теор. эл динамике прочитайте условие излучения.
Ну и agregat вам на житейском языке пояснил, неушто не согласны?

Ну и если дальше читать по вашей ссылке, речь о чипе, то есть внутри чипа ... < SSN noise ... of a chip > not of power GND line on PCB
//SSN noise often leads to serious degradation of signal integrity and overall performance of a chip //

-------------------
Мой ответ ТСу.
>цель -
>1) подтвердить подозрение, что источник помех это питание ядра
>2) изменить pcb и проверить - улучшилось или нет

1) не совсем верно, поскольку питание ядра должно быть хорошо отфильтровано. Но цепи питания ядра играют важную роль в переизлучении и создании того самого спектра помех, которое превышает нужные 10dBuV/m. Кстати 35dBuV/m это слишком много, говорит о проблемах в разводки платы.

2) чтобы изменить разводку pcb, нужно знать причину и что менять, и чтобы симулировать процесс тоже нужно иметь знание, иногда о созданых структурах внутри плисины. Поскольку те же делители, синтезаторы, инжины внутри плисины связаны с расположением пинов и подключеных линий соседних структур в соотв. слое. Так часто создаются именно эти перекрестные помехи наводимые на соседнюю трассу при одновременном переключении окружающих трасс, которые к тому же могут быть расположены в неверном слое по отношению к полигону именно цепей питания ядра.

[Uree]

Да я согласен с тем, что agregat писал, теоретически все верно. И скорее всего главным источником помехи действительно является не питание, а какие-то цепи. Вот только идеального ничего не бывает. И полигонов питания в том числе. А если не идеальны - излучать будут. Сильно или слабо это вопрос, но будут наверняка.
А насчет симуляции такое дело - софта у нас для этого нет(бессмысленен для наших задач), зато есть камера GTEM + анализатор, антенны и что-то там еще в нашем лабе и многократные измерения разных вариантов исполнения плат/устройств. А там выходят такие чудеса, что ни в один гиперлинкс не впихнешь. Например несколько дБ изменения уровня излучения при наличии неподключенного "хвоста" полигона земли, даже не питания. Поэтому с теорией я спорить не буду, но вживую видел интересное и проектируем мы опираясь на собственный опыт в этом вопросе.
Книги по возвратым токам и прочим полигонам у нас тоже есть, равно как и материалы семинаров и тренингов по EMC/EMI в которых участвовали. И как показывает практика игнорировать их конечно можно, только тогда не стоит рассчитывать на хорошие результаты.

Еще насчет моделирования вспомнилась тема о Топоре. В ней тоже показывали результаты моделирования, по которым выходило, что достаточно на единицы градусов повернуть источник от приемника и кросстолки снижаются просто сказочно. Только в жизни так не происходит(там в формулах квадрат синуса участвует), иначе никто телевизор бы не смог смотреть, если бы такая точность ориентировки антенн требовалась. Так что симуляция хороша, но до реальности ей пока далеко, по крайней мере в части полей. Зато сигналы просчитываются замечательно, тут не поспоришь.

[Александр Карась]

попробуйте модели драйверов FPGA использовать самые слабые или поиграться с ODT
У меня был последний случай - именно это и помогло. (микросхема LPDDR стояла очень близко к контроллеру, а в контроллере по дефолту программеры использовали самую мощную модель, которая рассчитана на работу с планками, т.е. на длинные многонагруженные линии)

[PCBtech]

В Москве с 28 ноября по 2 декабря проходит конференция по моделированию печатных плат
Форум PCB-2016 http://www.pcbsoft.ru/pcb-2016

Там специалисты могут "в рамках семинара" вашу плату промоделировать в Sigrity и найти,
откуда помеха прет. И подскажут, как скорректировать проект.

возникла (неожиданно) задача пройти EMI тест, ну и без подготовки это не получилось (помехи в области >1ГГц)

по результатам измерения - видны гармоники 35dBuV/m, а нужно, в соответствии с профилем, где-то на 10dBuV/m меньше (я не вдаюсь в то, какой тест, по какому стандарту и т.д. - делали это специальные люди со специальными приборами, антеннами, в безэховой камере и т.д. - по моему, в рамках такого вопроса это не важно)

при этом гармоники от процессора достаточно маленькие и удовлетворяют маске, а от ПЛИС не удовлетворяют.
причем у ПЛИС, скорее всего, эта частота присутствует только в ядре, то есть помеха с питания ядра (это мое дилетантское предположение)
ну естественно, большая часть этой цепи - полигон во внутренних слоях, но есть места, где этот полигон идет по торцу платы, ну и соответственно, в источнике и под плисиной выходит на внешние слои

-------------------

можно ли это как-то промоделировать с весьма малыми трудозатратами и низкой квалификацией в RF? ну то есть у меня есть pcb, есть частота, я могу задать какие-то значения тока (предположить все динамическое потребление ядра на этой частоте) и т.д.

собственно - какие софты для этого существуют (if any) ну и стоит ли с этим связываться или задача не для любителя?

-------------------

цель -
1) подтвердить подозрение, что источник помех это питание ядра
2) изменить pcb и проверить - улучшилось или нет

[KostyantynT]

возникла (неожиданно) задача пройти EMI тест, ну и без подготовки это не получилось (помехи в области >1ГГц)

по результатам измерения - видны гармоники 35dBuV/m, а нужно, в соответствии с профилем, где-то на 10dBuV/m меньше (я не вдаюсь в то, какой тест, по какому стандарту и т.д. - делали это специальные люди со специальными приборами, антеннами, в безэховой камере и т.д. - по моему, в рамках такого вопроса это не важно)

при этом гармоники от процессора достаточно маленькие и удовлетворяют маске, а от ПЛИС не удовлетворяют.
причем у ПЛИС, скорее всего, эта частота присутствует только в ядре, то есть помеха с питания ядра (это мое дилетантское предположение)
ну естественно, большая часть этой цепи - полигон во внутренних слоях, но есть места, где этот полигон идет по торцу платы, ну и соответственно, в источнике и под плисиной выходит на внешние слои

-------------------

можно ли это как-то промоделировать с весьма малыми трудозатратами и низкой квалификацией в RF? ну то есть у меня есть pcb, есть частота, я могу задать какие-то значения тока (предположить все динамическое потребление ядра на этой частоте) и т.д.

собственно - какие софты для этого существуют (if any) ну и стоит ли с этим связываться или задача не для любителя?

-------------------

цель -
1) подтвердить подозрение, что источник помех это питание ядра
2) изменить pcb и проверить - улучшилось или нет

Добрый день.

Тоже проходил сертификацию устройства и сталкивался с аналогичными проблемами. Сделали миниатюрный пробник для спектроанализатора и смотрели спектр наводок от различных участков платы. Зная, какие интерфейсы и на каких частотах работают, можно точно сказать, что фонит на этой гармонике. Основное, что для себя вывел:

1. Установка commom mode filter для всех высокоскоростных интерфейсов , выходящих наружу ( USB,HDMI итд)
2. Все потенциальные источники помех (RGMII,TS итд ) прячутся во внутренних слоях и делаются как можно короче. RC - обязательно. Свистящие сигнальные линии во внутренних слоях по возможности группирую , и обкладываю переходными.
3. По периметру платы - обязательно переходные с шагом 1 мм.
4. Очень часто работают как суррогатные антенны корпуса разъемов. Например, в нашем дизайне корпус HDMI разъема был подключен к шасси. Пришлось отключить.
5. Особое внимание уделять на подключение кабелей и их выбор.
6. Экранировка процессора и памяти - не особенно помогает, специально заказывал измерения одной и той же платы с экраном и без. Экраны хорошо помогают, когда есть на плате различные RF модули, те уменьшают деградацию их RF чувствительности.

Есть специализированные фирмы, которые обмеряют вашу плату и выдадут красивую картинку, где что фонит. В принципе - можно обойтись спектроанализатором с пробником.

По вашей плате,"палка" имеет младшие гармоники? Попробуйте поменять частоту FPGA, отключить некоторые интерфейсы на плате, изменить их частоту- те точно выяснить происхождение помехи.