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分享PCB布线中的电磁兼容设计
2018-04-24     来源:安规与电磁兼容网    浏览:155    评论:0        
导读:电磁兼容(Electro - Magnetic Compatibility,简称EMC)是一门新兴综合性学科,它主要研究电磁干扰和抗干扰问题。电磁兼容性是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下,不因电磁干扰而降低性能指标,同时它们本身产

电磁兼容(Electro - Magnetic Compatibility,简称EMC)是一门新兴综合性学科,它主要研究电磁干扰和抗干扰问题。电磁兼容性是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下,不因电磁干扰而降低性能指标,同时它们本身产生的电磁辐射不大于限定的极限电平,不影响其它系统的正常运行,并达到设备与设备、系统与系统之间互不干扰、共同可靠工作的目的。电磁干扰( EM I)产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的,它包括由导线和公共地线的传导、通过空间辐射或近场耦合3种基本形式。实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响,所以保证印制电路板电磁兼容性是整个系统设计的关键,本文主要讨论电磁兼容技术及其在多层印制线路板( Printed Circuit Board,简称PCB)设计中的应用。

PCB是电子产品中电路元件和器件的支撑件,它提供电路元件和器件之间的电气连接,是各种电子设备最基本的组成部分。如今,大规模和超大规模集成电路已在电子设备中得到广泛应用,而且元器件在印刷电路板上的安装密度越来越高,信号的传输速度更是越来越快, 由此而引发的EMC问题也变得越来越突出。PCB 有单面板(单层板) 、双面板(双层板)和多层板之分。单面板和双面板一般用于低、中密度布线的电路和集成度较低的电路, 多层板使用高密度布线和集成度高的电路。从电磁兼容的角度看单面板和双面板不适宜高速电路,单面、双面布线已满足不了高性能电路的要求,而多层布线电路的发展为解决以上问题提供了一种可能,并且其应用变得越来越广泛。

 一、PCB设计提高电磁兼容性能的方法:

1、可用在PCB走线上串接一个电阻的办法,降低控制信号线的上下沿跳变速率; 2、尽量为继电器等提供某种形式的阻尼(高频电容,反向二极管等);

3、对进入印制板的信号要加滤波,从高噪声区到低噪声区的信号也要加滤波,同时串终端电阻的办法,减小信号反射。

4、MCU无用端要通过相应的匹配电阻接电源,或接地。或定义成输出端,集成电路上该接电源、地的端都要接,不要悬空。芯片未用的管脚接地。

5、闲置不用的门电路输入端不要悬空,而是通过相应的匹配电阻接电源或接地。闲置不用的运放的正输入端接地,负输入端接输出端。

6、为每一个集成电路设一个高频去耦电容。每一个电解电容边上都要加一个高频旁路电容。

7、用大容量的钽电容或聚酯电容,使用管状电容时,外壳要接地

二、PCB走线原则

1、走线尽可能短。

2、最小化串扰的影响,每条走线与其他走线之间的距离应该尽可能大。

3、避免90度拐角的走线,建议使用45度走线。如果一定要用90度拐角,建议将拐角处圆整,以减小拐角处宽度的变化。

4、危险信号尽量在靠近地参考面的层进行布线

5、布线形成的回路面积要最小,回流电流要通过低阻抗的地,不要通过自由空间回到源。回路尽量不要与其它回流电流共用一路径,以免产生共阻抗耦合。

6、高频信号尽量不要使用过孔,过孔会有寄生电感。

7、微带线,允许对边沿变化的速度快的信号作最快的传输,带状线,这种布线方式对共模的RF电流的去除最有效,这种走线方法可以有效改善PCB的EMI效果。

8、地保护线与分流走线。

 

 
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