Воздействие электростатического разряда на функционирование цифровых элементов печатных плат электронных средств

• Автор: Гизатуллин, Зиннур Марселевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Введение

ГЛАВА 1. Электромагнитная совместимость цифровых элементов

печатных плат электронных средств.

1.1. Задачи электромагнитной совместимости в печатных платах .

1.2. Статическое электричество и его опасные факторы

1.3. Постановка задачи

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Методы анализа и моделирование воздействия

электростатического разряда на цифровые элементы

печатных плат электронных средств.

2.1. Методы и системы анализа электромагнитной совместимости печатных плат при воздействии электростатического разряда.
2.2. Классификация механизмов и разработка моделей воздействия электростатического разряда на
цифровые элементы печатных плат
2.3. Результаты моделирования воздействия элекфостатического разряда на цифровые элементы печатных плат
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Моделирование воздействия электростатического разряда на цифровые элементы печатных плат электронных средств на основе теории поля
3.1. Методы и системы анализа электромагнитной совместимости печатных плат при воздействии электростатического разряда.
3.2. Метод моментов для моделирования воздействия электростатического разряда на цифровые
элементы печатных плат.
3.3. Результаты моделирования воздействия электростатического разряда на цифровые элементы печатных плат.
3.4. Методика анализа воздействия электростатического разряда на функционирование цифровых элементов
печатных плат
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования воздействия
электростатического разряда
4.1. Цель и сложность эксперимента.
4.2. Схема эксперимента.
4.3. Результаты эксперимента
Выводы но главе 4.
Заключение
Библиографический список
Введение


Она включает множество направлений, на которые расчленяется проблема и вокруг которых концентрируются научные материалы. Графическая интерпретация таких направлений представлена на рис. ЭМС . Рис. Из всего разнообразия направлений, в работе рассматривается раздел непреднамеренные электромагнитные помехи. Во первых, выявление источников и определение параметров электромагнитной помехи совместная задача и теоретического анализа и практики. Кроме того, к теории относятся изучение и моделирование непреднамеренных электромагнитных помех, их классификация и статистический анализ изучение источников и путей распространения электромагнитных помех, а также особенности их влияния на полезные сигналы разработка методов измерений и принципов нормирования допустимых уровней. К практике относятся обнаружение источников и путей распространения, разработка и реализация требований к их нормированию, сбор информации о типах и характеристиках электромагнитных помех, проведение измерений и экспериментальных исследований. Далее, с целью классификации электромагнитных помех, харакгеризующих элекгромагнитную обстановку в местах размещения ЭС установлены категории и виды электромагнитных помех. Категории электромагнитных помех приведена на рис. Рис. ЭМС принята частота 9 кГц . Также, как видно из рис. ЭСР выделены в отдельную категорию. Это говорит о том, что помехи создаваемые ЭСР имеют специфические свойства. Рассматривая основные объекты воздействия электромагнитных помех в ЭС, можно утверждать, что одним из наиболее восприимчивых приемников является конструктивный модуль на основе печатной платы. Неуклонное увеличение быстродействия и степени интеграции печатной платы обусловливает изменение методов их конструирования, ужесточение требований к электрическим параметрам межсоединений и помехоустойчивости цифровых элементов, что, несомненно, требует разработки более совершенных математических моделей, основанных на принципах анализа электромагнитных процессов и теории электромагнитного поля. Поэтому при разработке конструктивов ЭС важная роль отводится анализу паразитных электромагнитных процессов в межсоединениях и оценке их влияния на ЭМС и быстродействие устройств 6, , , . В области задач разработки ЭС, к которой можно отнести и проблему прогнозирования ЭМС модулей ЭС, накоплен большой опыт создания и эксплуатации универсальных и специализированных программных комплексов анализа . В условиях повышения требований по учету распределенного паразитного электромагнитного влияния межсоединений и росту плотности компоновки конструктивных модулей необходимо существенное расширение пределов сложности анализируемых конструктивов на основе повышения эффективности анализа ЭМС по таким показателям, как затраты машинного времени и памяти. Особенно остро проблема ЭМС межсоединений ЭС и помехоустойчивости элементов возникает при проектировании межсоединений сверхбольших интегральных схем и МПП. ЭСР. Задержки сигналов и искажения их формы при распространении по межсоединениям обусловлены конечной скоростью распространения сигнала и нерегулярностями в проводниках. Отражения вызваны наличием электрических неоднородностей в межсоединениях, с согласованием входных и выходных сопротивлений элементов с волновым сопротивлением линии. Здесь также необходимо отметить задачу анализа целостности сигналов в межсоединениях 1. Перекрестные помехи являются следствием воздействия электромагнитных полей, которые возникают под влиянием протекающих в межсоединениях токов. Связанные электромагнитные поля оказывают воздействие на близко расположенные линии и наводят в них перекрестные помехи. Эти задачи достаточно полно и подробно проанализированы для больших и сверхбольших интегральных схем и печатных плат . Помехи по цепям питания и заземления представляют собой токовые выбросы, возникающие при изменениях состояния логических элементов . Эта задача остается актуальной и по сей день, в основном для МПП. В автор предлагает программу анализа кондуктивных помех в шинах земли МПП на основе метода граничных элементов.