(pcb)電磁兼容設(shè)計(jì)講座-wenkub
2022-09-01 18:00:33 本頁(yè)面
【正文】 遭電擊 。 ?低能量信號(hào)之接地應(yīng)與其它接地隔離； ?切忌雙股電纜分開安裝； 注意之二 ?低頻宜采用單點(diǎn)接地系統(tǒng)，高頻應(yīng)采用多點(diǎn)接地系統(tǒng)； ?良好的接地系統(tǒng)； ?減少由共同導(dǎo)體所引入的雜訊電壓，盡量避免產(chǎn)生接地環(huán)路； ?已接地的放大器接于未接地之電源，其輸入導(dǎo)線之屏蔽應(yīng)接于放大器之接地點(diǎn)。 機(jī)架系統(tǒng)的接地樹（例 〕 背板 背板 背板 背板 背板 工作地 電源地 保護(hù)地 注意 ?由于頻率的關(guān)系 ， 無論何種接地方法均應(yīng)盡量縮短接地線 ， 否則其非但增加阻抗 ，同時(shí)更會(huì)產(chǎn)生輻射雜訊 ， 因其作用有如天線 ， 接地線的長(zhǎng)度 Lλ /20。 多點(diǎn)接地 ?在頻率低于 10MHz時(shí)，較適于單點(diǎn)接地?？蓪⒔拥胤譃閮纱箢悾? ?安全接地 (Safety Grounding) ?信號(hào)接地 安全接地 (Safety Grounding) ?安全接地是指接大地 (Earthing)， 也就是將電氣設(shè)備的外殼以低阻抗導(dǎo)體連接大當(dāng)人員意外觸及時(shí)不易遭受電擊 。 信號(hào)接地 ?信號(hào)接地除提供參考點(diǎn)之外 ， 同時(shí)還可以大量消除雜訊的干擾 。若在高頻(10MHz)情況下，由于接地線的長(zhǎng)度以及接地電路的影響，故單點(diǎn)接地?zé)o法達(dá)到去除干擾的效果，此時(shí)就得使用多點(diǎn)接地。 ?不論何種接地法 ， 最大的困擾均起自于地電流的產(chǎn)生 ， 因此去除地環(huán)路就成了設(shè)計(jì)者的考驗(yàn) 。若未接地之放大器接于接地之電源，則輸入導(dǎo)線之屏蔽應(yīng)于電源端接地。 ?然而未經(jīng)仔細(xì)處理的搭接會(huì)增加干擾的程度 ， 此誠(chéng)不良之設(shè)計(jì)較不設(shè)計(jì)為害更甚 。 此外 ， 搭接時(shí)應(yīng)考慮不同金屬之電化效應(yīng) ， 并應(yīng)盡量減少接觸鹽水 、 汽油等 ， 以防電能作用 。鉻 (Cr） 。金 (Au)。 鉚接時(shí)鉚孔應(yīng)與鉚釘緊密接合 ， 鉚孔邊不得有油漆 。固定時(shí)應(yīng)防止變形、震動(dòng)、搖擺。線之電化次序應(yīng)低于搭接物； ? 屏蔽 ?屏蔽能有效地抑制通過空間傳播的電磁干擾 。139。 此舉目的是增大 C4的值； x 屏蔽板的形狀對(duì)屏蔽效能的高低有明顯影響 。 ?磁場(chǎng)屏蔽主要是依賴高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻，對(duì)磁通起著分路的作用，使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大大減弱。反之，如果要屏蔽內(nèi)部強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，則材料排列次序要倒過來。但從屏蔽體能兼有防止電場(chǎng)感應(yīng)的目的出發(fā)，一般還是要接地的。 這種物理過程被稱為吸收； x 在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量 ， 傳到材料的另一表面時(shí) ，在遇到金屬與空氣不連續(xù)的交界面時(shí) ， 會(huì)形成再次反射 ， 并重新返回屏蔽體內(nèi) 。 ?機(jī)柜（或屏蔽盒）之屏蔽 結(jié)構(gòu)材料 ?適用于底板和機(jī)殼的材料大多數(shù)是良導(dǎo)體 ， 如銅 、 鋁等 ， 可以屏蔽電場(chǎng) ， 主要的屏蔽機(jī)理是反射而不是吸收 。 屏蔽效率直接受材料厚度以及搭接和接地方法好壞的影響 。用于永久密封較好，不適用于開與關(guān)的面板。衰減性能常超過 1 0 0 dB 。資料表明，頻率較高時(shí)衰減為最大。 ?差模干擾 存在于電源相線與中線之間。 信號(hào)濾波 ?電容 ?磁珠 ?共模電感 ?三端濾波器 印制電路板的電磁兼容性 印制電路板的布局 ?當(dāng)高速、中速和低速數(shù)字電路混用時(shí)，在印制板上要給它們分配不同的布局區(qū)域。 不同電壓電源的處理 ? ； ?5V信號(hào)的返回電流通過 5V電源平面； ? 5V之間的信號(hào)的返回電流通過 12nF的電容； 多層印制板的設(shè)計(jì) ?在進(jìn)行多層印制板設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮的是帶寬。 ?選擇恰當(dāng)?shù)钠骷窃O(shè)計(jì)成功的重要因素 ， 特別在選擇邏輯器件時(shí) ， 盡量選上升時(shí)間比 5ns長(zhǎng)的器件 ， 決不要選比電路要求時(shí)序快的邏輯器件 。 這樣的安排是為了產(chǎn)生通量對(duì)消作用 。 數(shù)字信號(hào)有很寬的頻譜 ， 是產(chǎn)生干擾的主要來源 。 多層 PCB的典型布層安排 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102 層 S1,G S2,P4 層 S1 G P S26 層 S1 G S2 S3 P S46 層 S1 S2 G P S3 S46 層 S1 G S2 P G S38 層 S1 S2 G S3 S4 P S5 S68 層 S1 G S2 G P S3 G S410 層 S1 G S2 S3 G P S4 S5 G S620H原則 ?20－ H原則 所有的具有一定電壓的印制板都會(huì)向空間輻射電磁能量 ， 為減小這個(gè)效應(yīng) ， 印制板的物理尺寸都應(yīng)該比最靠近的接地板的物理尺寸小 20H， 其中 H是兩個(gè)印制板面的間距 。 25mm長(zhǎng)的典型的印制線大約會(huì)表現(xiàn) 15nH到 20nH的電感，加上分布電容的存在，就會(huì)在接地板和設(shè)備機(jī)架之間構(gòu)成諧振電路。 印制電路板的布線 ? ? 印制線路設(shè)計(jì)中還要特別注意電流流過電路中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸 ， 因?yàn)檫@些回路就相當(dāng)于正在工作中的小天線 ， 隨時(shí)隨地向空間進(jìn)行輻射 。 ?如有可能 ， 在 PCB板的接口處加 RC低通濾波器或 EMI抑制元件（ 如磁珠 、 信號(hào)濾波器等 ） ， 以消除連接線的干擾；但是要注意不要影響有用信號(hào)的傳輸； ?PCB板的信號(hào)接口要盡可能多地分配一些零伏線的連接腳 ， 并均勻地將信號(hào)線分開 。 ?旁路電容能消除高頻輻射噪聲 。典型的陶瓷電容器的引線大約有 6mm長(zhǎng)，會(huì)引入 15nH的電感，這種類型的電容器對(duì)應(yīng)的自諧振頻率列在下表中。 時(shí)鐘電路之 EMC設(shè)計(jì) ?阻抗控制 ：計(jì)算各種由印制板線條構(gòu)成的微帶線和微帶波導(dǎo)的波阻抗 、 相移常數(shù) 、 衰減常數(shù)等等 。 阻抗匹配方法有串聯(lián)電阻 、 并聯(lián)電阻 、 戴維南網(wǎng)絡(luò) 、 RC 網(wǎng)絡(luò) 、 二
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