旁路和去耦电容

由于导线电感及其它寄生参数的影响，电源及其供电导线响应速度慢，从而使电路中驱动器件输出所需要的电流不足。合理地放置旁路或去耦电容，能在电源响应之前，利用电感和电容的储能作用为器件提供电流。旁路或去耦电容的数值介于小和中等之间。

中等数值的电容通常在4.7uF到25uF之间，其位置在电源线和地线进入PCB处为佳。在电路板上耗电较多的器件，如处理器、微控制器等，周围也应当放置中等数值的电容。

数值小的电容能为IC提供高频电流，有时将其称为“瞬态开关电容”。在器件输出端高低电平跳变时，它能为器件输出高速充电，与电源层的分布电容一起为器件提供充电电流。充电电流的频率通常很高。

要获得最佳的EMI控制效果，应在每组电源和地引脚上都安装一个电容。如果器件的电源和地引脚相距很远(如TTL的74系列的地和电源引脚分布在对角线上)，就没有合适的位置放置电容，因而难以将电源层的电感降低到维持低瞬时开关电压的水平。可能的话，要尽量选用具有成对电源和接地引脚的IC。集成电路制造业界已经开始对引脚电感问题进行深入的研究，尽管很多IC厂商都忽视这个问题。

旁路/去耦电容的数值及物理尺寸对于确定旁路/去耦电容的工作频率十分重要，这些参数的计算超出了本文讨论的范围，但设计工程师应当深入地了解这个问题。例如，现在对大部分电路来说，采用0.1mF的电容已不能达到足够高的开关频率。

器件位置、布局和布线

器件布局一直按照功能和器件类型来对元器件进行分组，例如，对既存在模拟电路，又存在数字器件的电路板，还可将器件按工作电压、频率进行分组布局;对给定的产品系列或电源电压时，可按功能对器件进行分组。

器件分组布局完毕后，必须根据元器件组电源电压的差别，将电源层布置在各器件组的下方。如果有多层地，那么就必须把数字地层紧贴数字电源层，模拟地紧贴模拟电源层，模拟地和数字地要有一个共地点。通常，电路中存在A/D或D/A器件，这些转换器件同时由模拟和数字电源供电，因此要将转换器放置在模拟电源和数字电源之间。

如果数字地和模拟地是分开的，它们将在转换器汇合。当电路板按照器件系列和电源电压分组时，组内信号的传送不能跨越另外的器件组，如果信号跨过界限，就不能与其回流路径紧密耦合，这样会增大电路的环路面积，从而使电感增加，电容减小，进而导致共模和差模EMI的增加。电路板设计过程中要避免出现各种隔离带。虽然相距很近的一排通孔并不违反设计规则，但是，在电源层和地层上过多的通孔有时相当于开出一条隔离带，要避免在该区域内布线，例如，当一个3ns的信号回路如果偏离其信号源路径0.40英寸，则过冲/欠冲和感生串扰会大增，足以使电路工作出现异常，并同时增加差模和共模EMI。

结论

本文介绍的技术对抑制EMI辐射很重要，它们是电磁兼容设计的基础。除了上述技术，要真正掌握抑制EMI的方法，还必须全面了解电子滤波、机械屏蔽以及其它PCB设计技术。