SI PI EMC/Signal Spectra11 [PCB EMI] 근거리 장과 원거리 장 (20) EMI 측정의 기본, 근거리장(Near Field)과 원거리장(Far Field) 완벽 분석전자기 환경 적합성(EMC)과 전자파 간섭(EMI) 테스트에서 중요한 개념 중 하나가 바로 근거리장과 원거리장입니다. 특히 고속 신호가 흐르는 PCB를 설계하거나, 방사 노이즈의 원인을 파악할 때 이 두 개념의 이해는 필수적입니다. 각각의 영역은 필드의 분포 특성과 측정 방식이 다르기 때문에 정확한 구분이 필요합니다. 근거리장과 원거리장이란?전자기파를 방사하는 소자(예: 안테나, PCB 회로) 주변은 전자기장의 공간 분포 특성에 따라 근거리장(Near Field)과 원거리장(Far Field)으로 나뉩니다. 두 영역은 전기장(E)과 자기장(H)의 관계, 파형의 구조, 임피던스 특성에서 뚜렷한 차이를 보입니다.근거리.. 2025. 5. 21. [PCB EMI] 전자기파 (19) 눈에 보이지 않는 힘, 전자기파(Electromagnetic Radiation) 완벽 이해전자기파는 우리 일상 곳곳에서 활용되는 보이지 않는 에너지 형태입니다. 통신, 의료, 산업, 그리고 조명까지 다양한 분야에서 쓰이며, PCB 설계에서도 신호 전달과 간섭 문제를 이해하는 데 핵심 개념으로 작용합니다. 이번 글에서는 전자기파의 본질과 특징, 그리고 고속 회로 설계와의 연관성을 정리해 보겠습니다. 전자기파란 무엇인가?전자기파는 전기장(E)과 자기장(B)이 서로 직각 방향으로 진동하며 공간을 따라 진행하는 파동입니다. 진공에서도 전자기파는 빛의 속도(약 3 ×108 m/s)로 전파됩니다. 마치 물결처럼 연속적으로 퍼져나가는 이 파동은 매질이 없어도 이동이 가능하다는 특징을 가집니다.전자기파는 파장(λ)과 .. 2025. 5. 21. [PCB EMI] Eye Pattern (18) 디지털 신호 품질 분석의 핵심, 아이 패턴(Eye Pattern) 완벽 해부고속 디지털 회로에서 신호 무결성(SI, Signal Integrity)은 시스템의 정확성과 안정성에 직결되는 요소입니다. 이 신호 무결성을 시각적으로 분석할 수 있는 강력한 도구가 바로 아이 패턴(Eye Pattern)입니다. 오실로스코프를 활용해 데이터를 중첩해 표시하는 방식으로, 신호 품질을 직관적으로 확인하고 다양한 파라미터를 평가할 수 있습니다. 아이 패턴이란 무엇인가?아이 패턴은 디지털 신호를 오실로스코프 상에서 일정 주기로 반복하여 중첩시킨 파형입니다. 이 중첩된 파형은 마치 눈(Eye) 모양을 형성하게 되며, 이 때문에 ‘아이 패턴’이라 불립니다. 데이터의 상승/하강, 진폭, 타이밍 에러, 노이즈 등 다양한 정보를 .. 2025. 5. 21. [PCB EMI] 스큐와 지터 (17) 신호 무결성 확보의 핵심고속 디지털 시스템에서 신호가 정확한 타이밍에 도달하도록 보장하는 것은 설계의 핵심 요소입니다. 특히 클럭 및 데이터 간의 시간 차이와 타이밍의 불안정성은 시스템 오류의 직접적인 원인이 될 수 있습니다. 본 글에서는 스큐(Skew)와 지터(Jitter)의 정의와 차이, 그리고 이를 최소화하기 위한 설계 기법을 정리합니다. 스큐(Skew)란 무엇인가?스큐는 여러 개의 신호가 동일한 기준 시점에 도달해야 할 때 발생하는 시간 차이를 말합니다. 예를 들어, 클럭 신호가 복수의 IC에 분배되는 경우, 전송 경로의 길이 차이, 패턴 구조, 전기적 특성의 불균일성 등에 의해 도달 시간이 달라질 수 있습니다. 스큐가 커지면 셋업/홀드 타임 위반이 발생하고, 이는 곧 데이터 손상으로 이어질 수 .. 2025. 5. 21. [PCB EMI] 리플과 링잉 (16) 전원 설계의 난제, 리플(Ripple)과 링잉(Ringing) 완벽 분석스위칭 모드 전원(SMPS)을 설계할 때, 리플(Ripple)과 링잉(Ringing)은 반드시 고려해야 할 주요 노이즈 요소입니다. 이 두 현상은 출력 전압의 품질과 시스템의 EMC 특성에 직접적인 영향을 주기 때문에, 정확한 원인을 이해하고 효과적인 억제 대책을 설계에 반영하는 것이 매우 중요합니다. 리플(Ripple)은 무엇이며 왜 발생할까?리플은 DC 전압에 포함된 정현파 형태의 잔여 AC 성분으로, 주로 스위칭 회로에서 인덕터와 커패시터 간의 에너지 변환 과정 중에 발생합니다. 스위칭 주파수와 그 고조파 성분이 출력에 중첩되며, 일반적으로 피크-투-피크(Peak-to-Peak) 전압으로 측정됩니다. 리플의 크기는 부하 조건, .. 2025. 5. 21. [PCB EMI] 디지털 신호 파형의 특성 (15) 디지털 신호 파형은 왜곡 없이 전달될 수 있을까?이론적으로 디지털 신호는 즉각적으로 전압이 변화하는 이상적인 사각파 형태를 가집니다. 하지만 실제 PCB 설계에서는 다양한 물리적 요소로 인해 신호가 왜곡됩니다. 전압 전이에는 상승 시간과 하강 시간이 존재하며, 임피던스 불일치나 패턴 접속 구조에 따라 반사, Ringing, Overshoot 및 Undershoot 현상이 발생합니다. 이러한 신호 왜곡은 단순한 파형 문제가 아니라, EMC와 EMI에 직접적인 영향을 미치는 주요 원인이 됩니다. Ringing 현상이 중요한 이유는 무엇인가?Ringing은 신호가 목표 전압에 도달한 후에도 진동을 반복하는 현상입니다. 주로 전송선의 임피던스 불일치나 스위칭 전류의 급격한 변화, 전원-접지 간 인덕턴스에서 비롯.. 2025. 5. 21. 이전 1 2 다음
