EMC i integralność sygnałowa. Praktyczne wyzwania projektantów elektroniki
Już 23 października podczas Evertiq Expo Warszawa 2025 uczestnicy spotkają się z Dominikiem Kowalczykiem, ekspertem firmy DACPOL, specjalistą ds. techniki przeciwwybuchowej/ATEX, który od lat wspiera projektantów i inżynierów w rozwiązywaniu problemów związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną (EMC) oraz stabilnością systemów elektronicznych. Prelekcja „Problem zaburzeń EMC, a integralność sygnałowa” będzie praktycznym omówienie zjawisk, które codziennie mają wpływ na niezawodność nowoczesnych urządzeń.
Integralność sygnałowa to klucz do poprawnego działania układów
W świecie elektroniki wysokich częstotliwości nawet najmniejsze niedopatrzenie projektowe może prowadzić do zniekształcenia informacji przesyłanej w układzie. Jak wyjaśnia Dominik Kowalczyk, integralność sygnałowa staje się szczególnie istotna przy częstotliwościach powyżej 100 MHz:
„Brak zastosowania specjalistycznych rozwiązań projektowych w podzespołach typu high-speed (wysokie częstotliwości, krótkie czasy narastania sygnałów) może skutkować odkształcaniem się widma sygnałów, czyli fałszowaniem przenoszonej informacji. Mówiąc inaczej: istnieje ryzyko, że na wyjściu urządzenia otrzymamy nie to, co powinniśmy dostać lub urządzenie zadziała w niewłaściwy sposób (albo w ogóle).”
W projektach, w których liczy się każdy nanosekundowy front sygnału, problem przestaje być teoretyczny. Dla konstruktorów oznacza to konieczność uwzględnienia szeregu czynników: od długości i geometrii ścieżek PCB po właściwe ekranowanie, separację galwaniczną czy filtrację zakłóceń. Jak podkreśla Kowalczyk, integralność sygnałów to dziś fundament stabilności całego systemu, niezależnie od tego, czy chodzi o prosty układ pomiarowy, czy zaawansowany system embedded.
Kompatybilność elektromagnetyczna - realne wyzwanie
Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) to z kolei temat, który nie kończy się na spełnieniu norm certyfikacyjnych. Współczesne środowisko elektromagnetyczne jest bardziej złożone niż kiedykolwiek. Wokół nas współdziała ogromna liczba urządzeń elektrycznych i elektronicznych, których emisje sumują się, tworząc pola o mierzalnej intensywności.
„Pola elektryczne i magnetyczne różnych urządzeń nakładają się, tworząc pole elektromagnetyczne o pewnej mierzalnej wartości na znacznym obszarze”, wyjaśnia Kowalczyk. „Takie pole może oddziaływać nie tylko na organizmy żywe, ale także na inne systemy elektryczne, powodując niestabilność, błędne odczyty czy awarie.”
W praktyce oznacza to, że nawet poprawnie zaprojektowany układ może zachowywać się nieprzewidywalnie w środowisku silnych zakłóceń. Niestabilność systemów sterowania, błędy pomiarowe, czy zakłócenia w transmisji danych to tylko niektóre ze wskazywanych przez Kowalczyka skutków braku odpowiedniej odporności EMC. Dla inżynierów pracujących nad prototypami czy produktami w fazie certyfikacji, wiedza o tym, jak zapobiegać takim zjawiskom, staje się bezcenna.
Wpływ EMC na codzienne działanie systemów
Dobrze zaprojektowany system elektroniczny to taki, który działa stabilnie nie tylko w laboratorium, ale i w realnych warunkach pracy: w otoczeniu innych urządzeń, przy zmiennej temperaturze, różnym poziomie wilgotności czy w pobliżu źródeł silnych pól magnetycznych.
Kowalczyk zwraca uwagę, że EMC wpływa na każdy aspekt funkcjonowania elektroniki i wskazuje najczęściej spotykane problemy:
- niestabilność systemu sterowania,
- błędne odczyty pomiarowe,
- usterki sprzętu komunikacyjnego,
- awarie lub trwałe uszkodzenia urządzeń.
Brak kompatybilności elektromagnetycznej może znacząco obniżyć niezawodność produktu i utrudnić proces certyfikacji.
To realne ryzyko nie tylko dla inżynierów, ale i dla producentów, którzy ponoszą konsekwencje opóźnień w projektach, reklamacji i kosztownych przeróbek. Prelekcja Dominika Kowalczyka będzie okazją, by poznać praktyczne metody unikania takich problemów już na etapie projektu.
Jak projektować odporne systemy? Doświadczenia płynące z praktyki
To detale decydują o sukcesie. Lista czynników, które trzeba uwzględnić, jest długa: od sposobu prowadzenia ścieżek, przez ekranowanie, po właściwy dobór filtrów i złączy.
„Najważniejszymi zagadnieniami, jakie konstruktor musi wziąć pod uwagę, są: projekt PCB (rozmieszczenie elementów i odległości między nimi, prowadzenie ścieżek, wielkość otworów etc.), ekranowanie elektromagnetyczne, konstrukcja mechaniczna, filtracja zaburzeń, zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, separacja galwaniczna obwodów, a także oprogramowanie mikrokontrolerów”, wylicza ekspert DACPOL.
Te obszary nie są od siebie niezależne, a zmiana jednego z parametrów może pociągnąć za sobą potrzebę korekty pozostałych składowych układu. Dlatego, jak podkreśla Kowalczyk, świadomość wzajemnych powiązań między EMC a integralnością sygnałową to klucz do projektów, które nie tylko spełniają normy, ale także pozostają niezawodne w długiej perspektywie.
Firma DACPOL od lat angażuje się w edukację inżynierów, prowadząc szkolenia techniczne i dzieląc się doświadczeniem zdobytym przy projektach dla przemysłu. Wystąpienie Dominika Kowalczyka na Evertiq Expo Warszawa 2025 wpisuje się w tę misję: to nie wykład akademicki, ale spotkanie praktyków z praktykiem. W trakcie Evertiq Expo teoria spotyka się z doświadczeniem, a uczestnicy mogą w bezpośredniej rozmowie z ekspertami zweryfikować swoje pomysły projektowe.
Już w najbliższy czwartek (23.10.2025) na Stadionie PGE Narodowym odbędzie się kolejna edycja Evertiq Expo Warszawa. Nie przegap szansy i dołącz do grona specjalistów, którzy wspólnie kształtują przyszłość elektroniki.
