(pcb)電磁兼容設(shè)計(jì)講座(完整版)
【正文】 生 ， 因此去除地環(huán)路就成了設(shè)計(jì)者的考驗(yàn) 。 ?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 。鉻 (Cr） 。 鉚接時(shí)鉚孔應(yīng)與鉚釘緊密接合 ， 鉚孔邊不得有油漆 。線(xiàn)之電化次序應(yīng)低于搭接物； ? 139。 ?磁場(chǎng)屏蔽主要是依賴(lài)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。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。 ?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 。用于永久密封較好，不適用于開(kāi)與關(guān)的面板。資料表明，頻率較高時(shí)衰減為最大。 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。 ?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 。 數(shù)字信號(hào)有很寬的頻譜 ， 是產(chǎn)生干擾的主要來(lái)源 。 25mm長(zhǎng)的典型的印制線(xiàn)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。 ? ?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(xiàn)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(xiàn)的連接腳 ， 并均勻地將信號(hào)線(xiàn)分開(kāi) 。典型的陶瓷電容器的引線(xiàn)大約有 6mm長(zhǎng)，會(huì)引入 15nH的電感，這種類(lèi)型的電容器對(duì)應(yīng)的自諧振頻率列在下表中。 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) 、 二極管陣等 。 ?層間跳線(xiàn)應(yīng)當(dāng)最小 ?時(shí)鐘布線(xiàn)經(jīng)連接器輸出時(shí)，連接器上的插針要在時(shí)鐘線(xiàn)插針周?chē)紳M(mǎn)接地插針 邏輯電路的使用 ?凡是能不用高速邏輯電路的地方就不要用高速邏輯電路 。 ? 如有可能 ， 使得干擾源的線(xiàn)路與受感應(yīng)的線(xiàn)路呈直角 （ 或接近直角 ） 布線(xiàn) ， 這樣可大大降低兩線(xiàn)路間的耦合 電場(chǎng)耦合的抑制方法 ? 增大線(xiàn)路間的距離是減小電容耦合的最好辦法 。主要的分類(lèi)方法是按功率電平來(lái)進(jìn)行，以每 30dB功率電平分成若干組，見(jiàn)下表： 分級(jí) 功率范圍 特點(diǎn)A ＞ 40 d B m 高功率直流、交流和射頻源 （ E M I 源）B 10 ～ 4 0 d B m 低功率直流、交流和射頻源 （ E M I 源）C 2 0 ～ 1 0 d B m 脈沖和數(shù)字源、視頻輸出電路 （音頻視頻源）D 5 0 ～ 2 0 d B m 音頻和傳感器敏感電路、視頻輸入電路 （視頻敏感電路）E 8 0 ～ 5 0 d B m 射頻、中頻輸出電路、安全保護(hù)電路 （射頻敏感電路）F ＜ 8 0 d B m 天線(xiàn)和射頻電路對(duì)策經(jīng)驗(yàn)介紹 靜電放電的防護(hù) ? 靜電放電可通過(guò) 直接傳導(dǎo) 、 電容耦合 和 電感耦合 的三種方式進(jìn)入電子線(xiàn)路 。 靜電放電的防護(hù) (續(xù) ) ? 有時(shí)金屬殼體不接地，而內(nèi)部電路卻通過(guò)電纜（ I/O總線(xiàn)和電源）與外部的地連接時(shí)，靜電放電會(huì)使殼體的對(duì)地電位升高，結(jié)果在外殼與內(nèi)部電路之間形成很大的電位差，造成外殼與內(nèi)部電路之間的放電。 輻射抗擾性能力的提高 ?屏蔽＋接地 ?信號(hào)線(xiàn)濾波 ?PCB設(shè)計(jì) 傳導(dǎo)性干擾 ?濾波：多次濾波 ?PCB良好設(shè)計(jì) END 。 ? 對(duì)內(nèi)部的電路來(lái)說(shuō)，如果需要與金屬外殼相連時(shí)，必須采用單點(diǎn)接地的方式，防止放電電流流過(guò)這個(gè)電路，造成傷害。 然而對(duì)鄰近物體的放電 ， 通過(guò)電容或電感耦合 ， 會(huì)影響到電路工作的穩(wěn)定性 。 ? 降低敏感線(xiàn)路的輸入阻抗 。 ?注意長(zhǎng)線(xiàn)傳輸過(guò)程中的波形畸變 。 特別是對(duì)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的電路容性負(fù)載的影響往往是要考慮的關(guān)鍵因素 。這一諧振頻率可以達(dá)到 200MHz～ 400MHz，采用 20－ H原則還可以使這個(gè)諧振頻率提高 23倍。 ?電路中的電容可分為退耦電容 、 旁路電容和容納電容三類(lèi) 。 另外 ， 整塊印制板上的電源和地線(xiàn)要呈 “ 井 ” 字分布 ， 以便使布線(xiàn)的電流達(dá)到均衡 。當(dāng)線(xiàn)條長(zhǎng)度為 1／ 4波長(zhǎng)時(shí)，可以表現(xiàn)出很高的阻抗，接地線(xiàn)實(shí)際上是開(kāi)路的，接地線(xiàn)反而成為向外輻射的夭線(xiàn)。 ? 時(shí)鐘電路和高頻電路是主要的干擾和輻射源 ， 一定要單獨(dú)安排 、 遠(yuǎn)離敏感電路 。 這樣可以利用兩金屬平板間的電容作電源的平滑電容 ， 同時(shí)接地平面還對(duì)電源平面上分布的輻射電流起到屏蔽作用 。 背板的布局 ?在各 PCB板內(nèi)部模擬地與數(shù)字地要分開(kāi)，背板上的模擬地和數(shù)字地也要分開(kāi) AD轉(zhuǎn)換器的接地處理 ?由于 AD轉(zhuǎn)換器的模擬地和數(shù)字地已在轉(zhuǎn)換器內(nèi)匯接，因此 PCB的模擬地和數(shù)字地的匯接點(diǎn)應(yīng)在轉(zhuǎn)換器下。穿孔 ?通風(fēng) ?導(dǎo)線(xiàn) 插箱的屏蔽處理 ?面板：金屬 U形面板 ?面板之間加金屬簧片 ?面板插針：定位＋ ESD泄放 ?導(dǎo)軌上簧片：配合插針泄放 ESD ?金屬之間的搭接：簧片 /導(dǎo)電襯墊 ?搭接處導(dǎo)電氧化或電鍍 濾 波 濾波器的特性 ?插入損耗 是在裝置濾波器前后負(fù)載端所接收能量之差異 ?頻率特性 是在裝置濾波器時(shí)插入損耗與頻率之對(duì)應(yīng)值。彈性好，最適合用于和活動(dòng)面板配合。 主要的屏蔽機(jī)理是吸收而不是反射 。
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