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(pcb)電磁兼容設(shè)計(jì)講座(留存版)

2025-09-18 18:00上一頁面

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【正文】 鉚接時(shí)鉚孔應(yīng)與鉚釘緊密接合 , 鉚孔邊不得有油漆 。 ?然而未經(jīng)仔細(xì)處理的搭接會(huì)增加干擾的程度 , 此誠不良之設(shè)計(jì)較不設(shè)計(jì)為害更甚 。 信號接地 ?信號接地除提供參考點(diǎn)之外 , 同時(shí)還可以大量消除雜訊的干擾 。 ?低能量信號之接地應(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)。銀 (Ag)。不得使用自攻螺紋 ( SelfTapping Screw) 。對要屏蔽外部強(qiáng)磁場的,則屏蔽體外層要選用不易磁飽和的材料,如硅鋼等;而內(nèi)部可選用容易達(dá)到飽和的高導(dǎo)磁材料,如坡莫合金等。 ?在強(qiáng)電磁場環(huán)境中 , 要求材料能屏蔽電場和磁場兩種成分 ,因此需要結(jié)構(gòu)上完好的鐵磁材料 。 ?阻抗匹配 ?額定電壓、電流 ?絕緣電阻 ?尺寸、重量 ?使用環(huán)境 ?可靠性 干擾的方式 ?共模干擾 是指電源線對大地,或中線對大地之間的電位差。 ? 布線層應(yīng)安排與整塊金屬平面相鄰 。 ?最后,接地板上充滿高頻電流和干擾場形成的渦流,因此,在接地點(diǎn)之間構(gòu)成許多回路,這些回路的直徑(或接地點(diǎn)間距)應(yīng)小于最高頻率波長的 1/20。 ?退耦電容用來濾除高頻器件在電源板上引起的輻射電流 ,為器件提供一個(gè)局域化的直流 , 還能減低印制電路中的電流沖擊的峰值 。 時(shí)鐘電路電磁兼容設(shè)計(jì)技巧 ?首先要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)牟季€,布線層應(yīng)安排與整塊金屬平面相鄰。 這對 CMOS電路比較有效 , 這是因?yàn)?CMOS電路的輸入阻抗很高 , 與靜電容分壓后 , 干擾信號加到 CMOS電路輸入端子上成分很高 。 ? 對輸入輸出電纜來說,為了避免由它引入的靜電放電而在內(nèi)部電路上產(chǎn)生危害,有必要在電纜到內(nèi)部線路的人口處增加保護(hù)器件,器件的快速響應(yīng)性能,使瞬態(tài)電流迅速旁路到地。 解決這種放電引起的干擾 , 一種是將電路完全屏蔽;另一種是在外殼與電路之間增加第二層屏蔽層 , 屏蔽層接到電路的公共接地點(diǎn)上 。 ? 增大線間的距離 , 使得干擾源與受感應(yīng)的線路之間的互感盡可能地小 。 ?傳輸延遲和阻抗匹配 :由印制線條的相移常數(shù)計(jì)算時(shí)鐘脈沖受到的延遲 , 當(dāng)延遲達(dá)到一定數(shù)值時(shí) , 就要進(jìn)行阻抗匹配以免發(fā)生終端反射使時(shí)鐘信號抖動(dòng)或發(fā)生過沖 。 ?為了減少平行走線時(shí)的串?dāng)_ , 必要時(shí)可增加印刷線條間的距離;或在走線之間有意識地安插一根零伏線 , 作為線條之間的隔離; ? IC的電源管腳要加旁路電容 ( 一般為 104) 到地 。所以,接地引線具有一定的阻抗并且構(gòu)成電氣回路,不管是單點(diǎn)接地還是多點(diǎn)接地,都必須構(gòu)成低阻抗回路進(jìn)入真正的地或機(jī)架。 根據(jù)這個(gè)結(jié)果可以把方形數(shù)字信號的印制板設(shè)計(jì)帶寬定為 1/ π tr, 通常要考慮這個(gè)帶寬的十倍頻 。變形度限制值為 25% 。 ?上式中的各項(xiàng)可以視為相對于銅材料的導(dǎo)電系數(shù) σ 和導(dǎo)磁率 μ , 頻率 f( Hz) 以及所存在的各種物理參數(shù)的函數(shù) 。 磁場屏蔽的機(jī)理 ?磁場屏蔽通常是對直流或甚低頻磁場的屏蔽,其效果比對電場屏蔽和電磁場屏蔽要差得多,因此磁場屏蔽是個(gè)棘手的問題。線之長度愈短愈好 , 電感電容比愈小愈好; ? ?第三類 碳鋼;鐵 (Fe);鉛 (Pb) ;錫 (Sn) ; ?第四類 鎳 (Ni) 。 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 , 接地線的長度 Lλ /20。若在高頻(10MHz)情況下,由于接地線的長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。 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 。固定時(shí)應(yīng)防止變形、震動(dòng)、搖擺。 此舉目的是增大 C4的值; x 屏蔽板的形狀對屏蔽效能的高低有明顯影響 。 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) 。衰減性能常超過 1 0 0 dB 。 不同電壓電源的處理 ? ; ?5V信號的返回電流通過 5V電源平面; ? 5V之間的信號的返回電流通過 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。 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 。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 。 時(shí)鐘電路之 EMC設(shè)計(jì) ?阻抗控制
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