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正文內(nèi)容

pcb電磁兼容性設(shè)計(jì)報(bào)告(留存版)

  

【正文】 ;同樣鄰居家在玩游戲機(jī)時(shí)也會(huì)影響自家電視機(jī)的接收效果。1888年赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在。隨著技術(shù)的發(fā)展CISPR工作范圍也由當(dāng)初保護(hù)廣播接收業(yè)務(wù)擴(kuò)展到涉及保護(hù)無(wú)線電接收的所有業(yè)務(wù)。 電磁背景功率的增加會(huì)導(dǎo)致需要增加無(wú)線電發(fā)射機(jī)的功率。EMC 技術(shù)在軍事領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀戰(zhàn)爭(zhēng)本身是刺激技術(shù)的發(fā)展的重要因素,先進(jìn)的技術(shù)首先會(huì)應(yīng)用于國(guó)防和軍事。PCB尺寸過(guò)大,印制線條長(zhǎng),阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;過(guò)小,則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。地線設(shè)計(jì)印刷電路板上,電源線和地線最重要。因此應(yīng)將接地線加粗,使它能通過(guò)三倍于印制板上的允許電流。最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來(lái)的,這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感,最好使用膽電容或聚碳酸酯電容。六、電磁兼容學(xué)科發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,使輻射源的增長(zhǎng)率達(dá)到每年5-8%,特別是在城市,人為的電磁輻射密度增長(zhǎng)系數(shù)達(dá)到每年7-14%。正是這樣,TEMPEST 防護(hù)研究一般都是針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其外設(shè)配置而開(kāi)展的,也包括接收系統(tǒng),電傳機(jī)、數(shù)字電話等。但過(guò)多地采用硬件抗干擾措施會(huì)明顯提高產(chǎn)品的常規(guī)成本,且硬件數(shù)量的增加,還會(huì)產(chǎn)生新的干擾,導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性下降。這個(gè)新的發(fā)展,直接促成現(xiàn)在研究核電磁脈沖的熱潮。為減小信號(hào)傳輸中的畸變,信號(hào)在印刷板上傳輸,其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所用器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間。有5nH分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦作用,對(duì)40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地,實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。必須用大面積銅箔時(shí),最好用柵格狀,這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差,應(yīng)加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。近年來(lái)國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)電磁兼容十分重視,電磁兼容學(xué)術(shù)組織紛紛成立,在許多單位建立或改造了EMC實(shí)驗(yàn)室,引進(jìn)較先進(jìn)的EMI、EMS自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和設(shè)備,在各地區(qū)及一些軍工系統(tǒng)建立了國(guó)家級(jí)EMC測(cè)量中心,已具備各種EMC測(cè)量和試驗(yàn)的能力。某些電器設(shè)備產(chǎn)生的尖峰干擾脈沖、工業(yè)火花等也可通過(guò)供電線路進(jìn)入計(jì)算機(jī)。其功率泄漏及高次諧波將造成強(qiáng)烈的干擾。早在一九三四年國(guó)際電工委員會(huì)就成立了無(wú)線電干擾特別委員會(huì)簡(jiǎn)稱CISPR,專門(mén)研究無(wú)線電干擾問(wèn)題,制定有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),旨在保護(hù)廣播接收效果。1864年麥克斯韋引入位移電流的概念指出變化的電場(chǎng)將激發(fā)磁場(chǎng),并由此預(yù)言電磁波的存在,這種電磁場(chǎng)的相互激發(fā)并在空間傳播。在高頻化趨勢(shì)不可避免的情況下,一個(gè)好的PCB設(shè)計(jì),應(yīng)著重從元器件布局、時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)、靜電防護(hù)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行綜合考慮。同樣,隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,印刷電路板(PCB)的密度越來(lái)越高,其設(shè)計(jì)的好壞對(duì)電路的干擾及抗干擾能力影響很大。 進(jìn)行電磁兼容(包括電磁干擾和電磁耐受性)的檢測(cè)與試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)有蘇州電器科學(xué)研究院、航天環(huán)境可靠性試驗(yàn)中心、環(huán)境可靠性與電磁兼容試驗(yàn)中心等實(shí)驗(yàn)室。并進(jìn)一步研究感性、容性及阻性等耦合方式引起的干擾,還對(duì)輻射性干擾進(jìn)行了大量研究。幾年前CISPR將其工作頻率范圍擴(kuò)展為DC400GHz,目前實(shí)際工作范圍為9KHz—18GHz,以前的CISPR標(biāo)準(zhǔn)主要涉及無(wú)線電干擾限額值及其測(cè)量方法,近年來(lái)在抗擾度方面加強(qiáng)了研究,并已制定了一些標(biāo)準(zhǔn)。所以電磁兼容的研究和管理受到各國(guó)的重視,近年來(lái)獲得較快的發(fā)展。發(fā)射電磁干擾已作為特殊進(jìn)攻方式應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)。元器件應(yīng)均勻、整齊緊湊地排列,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。 導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定,、寬度為1~15mm時(shí),通過(guò)2A的電流,溫度不會(huì)高于3℃ 。與印刷線路板以外的信號(hào)相連時(shí),通常采用屏蔽電纜。當(dāng)工作頻率在1~10MHz時(shí),如果采用一點(diǎn)接地,其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的1/20,否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。 ,如遇印制板空隙不夠,可每4~8個(gè)芯片都應(yīng)布置一個(gè)1~10uF的鉭電容。一般的核武器有三大效應(yīng):沖擊波、熱輻射(光輻射)和放射性污染。因此,研究計(jì)算機(jī)的TEMPEST技術(shù)已和研究計(jì)算機(jī)病毒一樣,被認(rèn)為是涉及計(jì)算機(jī)安全的重要方面,受到國(guó)內(nèi)外相關(guān)部門(mén)的密切關(guān)注。學(xué)科范圍已不僅局限于設(shè)備與設(shè)備、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的問(wèn)題。核爆炸瞬間,彈體釋放出大量γ射線、χ射線和高能中子。 電容引線不能太長(zhǎng),尤其是高頻旁路電容不能有引線。設(shè)計(jì)只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時(shí),將接地線做成閉環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。低頻模擬信號(hào)用的屏蔽電纜,一端接地為好。對(duì)于集成電路尤其是數(shù)字電路,~,當(dāng)然,只要允許,還是盡可能用寬線,尤其是電源線和地線。一般電路應(yīng)尺可能使元器件平行排列,以利于裝焊及批量生產(chǎn)且美觀。特別值得提出的是,美國(guó)科研部門(mén)為保護(hù)通信網(wǎng)和某些軍事裝備不受強(qiáng)電磁(包括高空核磁爆)影響,正在全力研究新的抗電磁干擾技術(shù)。在電磁干擾抑制技術(shù)方面,理論和實(shí)際處理方法已很完善,研制出許多專用的新材料、新的器件,并形成了一類新的EMC產(chǎn)業(yè)。目前CISPR已制定有CISPR22(1997)《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電騷擾特性的測(cè)量方法及限值》等14個(gè)標(biāo)準(zhǔn);TC77也已制定了25個(gè)IEC標(biāo)準(zhǔn),其中IEC610004系列標(biāo)準(zhǔn)是目前國(guó)際上比較完整和系統(tǒng)的抗擾度基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。到1964年,隨著??瘍?nèi)容范圍的增加,改名為EMC???。 外部干擾是指電子設(shè)備或系統(tǒng)以外的因素對(duì)線路、設(shè)備或系統(tǒng)的干擾,包括以下幾種: (1)外部的高電壓、電源通過(guò)絕緣漏電而干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng); (2)外部大功率的設(shè)備在空間產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng),通過(guò)互感耦合干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng); (3)空間
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