相信广大的电子工程师们都遇到过电路板静电不过的问题,而很多项目静电测试是必须的性能测试指标。当然EMC是个很广泛的领域,各个项目的情况也不一样。这里介绍一个典型的测试波形和解决方法。项目测试现象:静电复位PS,手绘原理图,==难看点不要吐槽
工具/原料
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电路板
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示波器
现象及原理
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静电放电波形图,大致如图所示。前半段增长迅速,达到一个临界值后缓慢下降,这是导线的交流特性造成的。
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首先,我们来分析,造成静电复位的原因是什么。一个简单的产品示意图如图,造成复位原因一般就是芯片三个引脚的原因,1VCC电源脚;2RESET复位脚;3GND接地脚。VCC或者RESET突然拉低,GNG突然变高都会引起复位误触发。
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从波形原理分析,我们看是怎么样形成的这种放电波形。根据导线的高频特性,可以等效出电感L,寄生电容C1,等效电阻R。高频忽略等效电阻,L和C1特性曲线如图。其实比较好理解,当导线上出现寄生电流时,阻抗和感抗同时作用,交点O之前电容作用为主,交点O之后电感作用为主。
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由以上分析可以看出,地线的波动主要由导线寄生电感和等效电感引起,信号通过线路板和外壳产生的电容C2,传到板上。造成电路板的地线和信号线干扰。因此通常我们打静电测试的时候,最常看到这种图。
解决方法
知道原因后,根据R=PL/S我们可以从以下几个方面入手:1.结构上,减少板材与外壳形成的电容。看距离拉远,是否有改善,假如有则可以更改内部结构。2.减少地线上的干扰,根据交流特性,地线可以选择扁平而宽的地线,用螺母与外壳面连,同时距离适当短些,这样可以改善地线干扰。3.在深入就要分析回路,在相应的回路上接入电容形成内回路了。
注意事项
静电波形最好用专业仪器抓取,不要直接接触测试,示波器可能会被击穿。
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