一种印制电路板级传导电磁干扰建模的系统和方法

摘要

本发明涉及电磁兼容领域，具体是指一种印制电路板级传导电磁干扰建模的系统和方法，采用电路模型提取和模块化建模，对某控制电路板的电源线端口处的传导干扰进行量化分析；通过对电路板上各段线路、主要干扰芯片和电源模块等分别进行计算和等效，获取各器件的干扰噪声源、等效电阻R、电感L、电容C、电导G参数和内部逻辑电路，分别进行模块化封装，从而构建整个电源系统的等效电路模型，并通过电路仿真即可获得电源线上各点的传导干扰波形和量化频谱；本发明可以在设计前期对印制电路板上关键线路的传导电磁干扰频率和幅度进行量化分析，找出电磁兼容性差的部分进行优化设计，降低整个电路板的电磁干扰程度，从而可以降低研发周期和成本。

主权项

一种印制电路板级传导电磁干扰建模的系统，其特征在于：包括干扰芯片有源和无源参数提取单元（1）、干扰源模型参数提取单元（2）、复杂传输线网络参数提取单元（3）、矩阵式负载参数提取单元（4）、系统级模型仿真单元（5）和传导骚扰量化分析单元（6）；干扰芯片有源和无源参数提取单元（1）用于将印制电路板上的电源模块、关键干扰芯片、有源器件、无源器件分别等效为谐波噪声模型、干扰源模型、有源电路模型和无源电路模型；干扰源模型参数提取单元（2）用于提取所述谐波噪声模型和干扰源模型参数，根据谐波噪声模型和干扰源模型的实际特性，构建为等效噪声源模型；复杂传输线网络参数提取单元（3）通过计算和测试提取印制电路板中的阻抗参数，并利用该阻抗参数构建多端口模型，得到传输线网络多端口阻抗矩阵；矩阵式负载参数提取单元（4）用于将电路板上非关键干扰电路等效为多节点矩阵式负载模型，并进行模块化封装；系统级模型仿真单元（5）用于将有源电路模型、无源电路模型、噪声源模型、传输线网络多端口阻抗矩阵和多节点矩阵式负载模型通过电路原理组合起来，构建电路仿真模型，从而得到线路上各节点处的噪声电压波形；传导骚扰量化分析单元（6）用于将系统级模型仿真单元（5）中得到的噪声电压波形转换为噪声电压频谱Vn = f1(frq)，并与实际采用的电磁兼容标准线Vref = f2(frq)比较，从而获得实际电路板传导电磁干扰超标频率段和各频率点的噪声电压幅值超标量dV ，dV=Vn – Vref；其中，Vn为各频率点的噪声电压幅值，frq 为频率，Vref 为各频率点的噪声电压标准限值。