CN211979072U - 具有高频信号传输线的pcb板及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有高频信号传输线的PCB板，PCB板上设置有用于生成高频信号的驱动芯片，高频信号经传输线传送到处理电路，供处理电路使用，传输线上设置有第一电阻，第一电阻的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端连接，第一电阻的第二引脚与处理电路的高频信号输入端连接且经第一电容接地，第一电阻的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端的间距小于或等于第一阈值，且高频信号的驱动电流小于或等于第二阈值。本实用新型还提供一种电子装置。本实用新型提供的PCB板及电子装置，通过减小辐射线路的长度以及减小高频信号的驱动电流，既减小了辐射，又保证了高频信号的完整性，从而保证电子装置可靠地工作。

Description

具有高频信号传输线的PCB板及电子装置

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体涉及一种具有高频信号传输线的电路、PCB板及电子装置。

背景技术

各类的电子产品或设备，其在使用时，会产生不必要的高频无线电波，这种无线电波往往会经由电源线，或以辐射电磁波的方式，散布出去，因此渗入或被周遭的其它电子产品设备接收到，而影响其正常功能的运作。也就是电磁污染，而这种污染的问题，并非在现今才有，只因为随着科技的进步，电子产品的日益增加，电子设备的数量与日俱增且使用的密集程度越来越高，电磁兼容的重要性乃受到普遍关注。

电磁兼容性EMC(electromagnetic compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

EMC电磁兼容测试主要包括两个方面：

(1)电磁敏感性测试，对电气电子设备的抗扰度测量；

(2)电磁干扰的测量，对设备无线电骚扰特性的测量。

EMC电磁兼容测试具体包括空间辐射测试、功率辐射测试、静电放电测试等，以提高和改善电气电子设备的实际工作中电磁兼容能力。

对汽车仪表Ford FMC1278 2015RE测试标准进行空间辐射测试(RadiatedEmission Test，RE)，辐射曲线如图1所示。从图中可以看出：高频段辐射超标，且频率越高辐射越大。因而导致汽车仪表的EMC测试未通过。

经诊断是由一根时钟信号线引起的，与时钟信号线连接的处理电路为声音解码芯片。

如图2所示，常规解决方法是增大第一电阻R1/第一电容C1的值，然而信号的上升时间/下降时间变长，如图3所示，图2所示的电路中，时钟信号为SSC-扩频时钟，音频解码芯片对时钟信号频率抖动有严格限制，信号的劣化使得时钟信号不能满足音频解码芯片规格书要求，因此无法通过增大第一电阻R1/第一电容C1的值，解决辐射超标的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型要解决的问题是提供一种具有高频信号传输线的PCB板，通过减小辐射线路的长度以及减小高频信号的驱动电流，既减小了辐射，又保证了高频信号的完整性，从而保证电子装置可靠地工作。

本实用新型提供一种具有高频信号传输线的PCB板，PCB板上设置有用于生成高频信号的驱动芯片，高频信号经传输线传送到处理电路，供处理电路使用，传输线上设置有第一电阻，第一电阻的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端连接，第一电阻的第二引脚与处理电路的高频信号输入端连接且经第一电容接地，第一电阻的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端的间距小于或等于第一阈值，且高频信号的驱动电流小于或等于第二阈值。

进一步地，修改驱动芯片的上拉电阻配置项，使得上拉电阻有效。

进一步地，修改驱动芯片的驱动能力配置项，以减小高频信号的驱动电流。

进一步地，高频信号为时钟信号。

进一步地，时钟信号为扩频时钟信号。

进一步地，第一阈值为5mm。

进一步地，第二阈值为2mA。

本实用新型还提供一种电子装置，包括上述PCB板。

进一步地，电子装置为组合仪表。

与现有技术相比，本实用新型提供的PCB板及电子装置，具有以下有益效果：通过减小辐射线路的长度以及减小高频信号的驱动电流，既减小了辐射，又保证了高频信号的完整性，从而保证电子装置可靠地工作。

附图说明

图1是组合仪表的EMC测试的辐射曲线；

图2是组合仪表的PCB板上高频信号传输线的连接示意图；

图3是高频信号劣化的示意图；

图4是修改配置项后PCB板上高频信号传输线的连接示意图。

具体实施方式

本实用新型的一个实施例的具有高频信号传输线的PCB板，是电子装置，例如组合仪表的PCB板。

PCB板上设置有用于生成高频信号的驱动芯片，高频信号经传输线传送到处理电路，供处理电路使用，传输线上设置有第一电阻R1，第一电阻R1的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端SO连接，第一电阻R1的第二引脚与处理电路的高频信号输入端SI连接且经第一电容C1接地。

经详细分析，辐射超标由线路L2引起，如图2所示，第一电阻的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端的间距小于或等于第一阈值，设定第一阈值为5mm，减小线路L2的长度，就能够减小辐射。

然而减小线路L2的长度能够减小辐射的量是有限的，由于PCB板的布线、产线限制等，线路L2不会小于3毫米。

高频信号为时钟信号，时钟信号为扩频时钟信号，处理电路对频率抖动有严格限制。

时钟信号谐波的频率计算公式为fc＝fs*64*2N

式中：fs为声音采样频率，N为整数，fc为时钟信号谐波的频率。

本实施例中，声音采样频率fs为36kHz，N＝1，2，4，8,…，因此时钟信号频率谐波为4.608MHz～36.864MHz，辐射超标段为1567MHz～1605MHz。

超标点为1573.8MHz和1601.5MHz，EMC测试结果给出超标点数据(1.601522750GHz，3.155dBμV/m)。

1573.8/(0.036*64*2)≈341

1601.5/(0.036*64*2)≈347

超标频段为时钟信号频率的谐波。

驱动负载为容性负载：

i＝c*dv/dt

从而

Δv＝i*Δt/c

式中v，i为线路2上的电压和电流。

可以看出：当驱动电流i减小后，在同样的时间Δt,电压Δv上升数值减小，即斜率减小，对外辐射能量相应减小，从而能够解决RE在高频段超标问题。

因此，减小时钟信号的电流，使得高频信号输出端SO的驱动电流小于或等于第二阈值，本实施例中，第二阈值为2mA，也能够减小线路L2的辐射。

可以采用不同的方法减小高频信号输出端SO的驱动电流。

一种方法是修改驱动芯片的上拉电阻配置项，使得上拉电阻-第二电阻R2有效，如图4所示，修改之前高频信号输出端SO为通用的CMOS输出，驱动能力最大为5mA，修改之后高频信号输出端SO，上拉电阻有效，驱动能力最大为2mA，第二电阻R2约为1.5kΩ，减小了驱动电流。

另一种方法是修改驱动芯片的驱动能力配置项，将高驱动能力修改为低驱动能力，以减小高频信号的驱动电流，使得驱动斜率下降，辐射量减少。

本实施例中，驱动芯片选用的是RENESAS的JCP2016 RH850系列，端口驱动能力配置寄存器为PDSCn，通过对该寄存器写入不同的数据，可分别配置为高驱动能力(例如寄存器中写入1，配置为fast)或低驱动能力(例如寄存器中写入0，配置为slow)。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种具有高频信号传输线的PCB板，其特征在于，PCB板上设置有用于生成高频信号的驱动芯片，高频信号经传输线传送到处理电路，供处理电路使用，传输线上设置有第一电阻，第一电阻的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端连接，第一电阻的第二引脚与处理电路的高频信号输入端连接且经第一电容接地，第一电阻的第一引脚与驱动芯片的高频信号输出端的间距小于或等于第一阈值，且高频信号的驱动电流小于或等于第二阈值。

2.如权利要求1所述的具有高频信号传输线的PCB板，其特征在于，修改驱动芯片的上拉电阻配置项，使得上拉电阻有效。

3.如权利要求1所述的具有高频信号传输线的PCB板，其特征在于，修改驱动芯片的驱动能力配置项，以减小高频信号的驱动电流。

4.如权利要求1所述的具有高频信号传输线的PCB板，其特征在于，高频信号为时钟信号。

5.如权利要求4所述的具有高频信号传输线的PCB板，其特征在于，时钟信号为扩频时钟信号。

6.如权利要求1所述的具有高频信号传输线的PCB板，其特征在于，第一阈值为5mm。

7.如权利要求1所述的具有高频信号传输线的PCB板，其特征在于，第二阈值为2mA。

8.一种电子装置，其特征在于，电子装置包括权利要求1-7任一项所述的具有高频信号传输线的PCB板。

9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置为组合仪表。

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