EDA技术在激光引信设计中的应用
,呈现电学长线特性,这些要用传输线的分布参数概念来解释。当高频信号通过传输线时,传输线反映出的分布参数效应有四个:由于电流流过导线使导线发热,这表明导线本身有分布电阻;由于导线间绝缘不完善而存在漏电流,这表明导线间处处有漏电导;由于导线中通过电流时周围有磁场,因而导线上存在分布电感效应;又因为导线间有电压,导线间有电场,故导线间存在电容效应。
当负载阻抗不等于特性阻抗值时,它不能完全吸收到达的电磁能量,有一部分能量将从接受端反射回来,形成反射波。在传输线路中的各点反射波与入射波产生合成波,这种合成波称为驻波。由于一般传输线很难达到匹配状况,所以驻波是最普遍的传输形式。
图2 激光引信原理图访真
在引信电路中,由于器件寄生参数的存在使得波形畸变,甚至造成更加陡峭的电压和电流变化率。一般来说开关电源传导 EMI频谱包含基频(周期为数十毫秒)。由于对电磁兼容(EMC)的描述被定义在频域,所以有必要将时域波形转换到频域。具体转化过程如下:由傅立叶定理可得,任何周期信号都能被表示为正弦和余弦信号的级数形式,其频率是基频的整数倍。然而,因为EMI的频域范围很宽,所以需要花费很长时间和精力对每一个谐波的幅度进行严格的分析。其中电路的正向di导通所用时间,是引起 dt 变化的主要原因。在激光引信电路中,这个电流尖峰的频谱很宽,有很大的变化率,可以带来以下后果:1)在接收回路的电阻上产生很大的电压;2)使接收回路产生振荡;3)变化的电流产生变化的磁场,干扰周围回路的正常工作。
根据以上分析,我们在Mentor环境下重新设计了激光引信发射电路。单板的实际测试结果,由图中可看出,前端毛刺即为发射电路对接收系统的干扰明显低于之前的0.5v,信噪比有明显改善。
4 应用效果及效益分析
在本次设计的过程中应用了仿真技术取得了较好的效果,保证了制板的一次性成功。在实际设计中,EDA技术具有操作交互性好、细节处理好等特点,可以有效帮助我的设计不是盲目任意的,所有的设计内容都是基于我们分析的结果。这样可以提高产品的质量,减少盲目设计带来的反复。基于这个设计思想,Mentor可以在设计的前期就把我们得到的设计规则加到设计中去,从而保证了设计的一致性。
5 总结
实验表明,借助于 EDA技术可以有效提高激光引信的设计质量,能够对电路中的干扰进行合理的预测、分析。最大程度地减少了重复设计的次数。为今后系统访真设计提供了重要参考。
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