線路板pcb級(jí)的電磁兼容設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-09 16:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 M、ROM存儲(chǔ)器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入高頻退耦電容。(4) 電容引線不能太長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。去耦電容值的選取并不嚴(yán)格，可按C=1/f計(jì)算：。對(duì)微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)，~。好的高頻去耦電容可以去除高到1GHz的高頻成份。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。此外，還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1) 在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)．操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC吸收電路來(lái)吸收放電電流。一般R取1~2kΩ，~。(2) CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要通過(guò)電阻接地或接正電源。圖5：拐角設(shè)計(jì) 布線技術(shù)： 過(guò)孔過(guò)孔一般被使用在多層印制線路板中。當(dāng)是高速信號(hào)時(shí)。因此，當(dāng)鋪設(shè)高速信號(hào)通道時(shí)，過(guò)孔應(yīng)該被保持絕對(duì)的最少。對(duì)于高速的并行線（如地址和數(shù)據(jù)線），如果層的改變是不可避免，應(yīng)該確保每根信號(hào)線的過(guò)孔數(shù)一樣。 45度角的路徑圖6：短截線與過(guò)孔相似，直角的轉(zhuǎn)彎路徑應(yīng)該被避免，因?yàn)樗趦?nèi)部的邊緣能產(chǎn)生集中的電場(chǎng)。該場(chǎng)能耦合較強(qiáng)噪聲到相鄰路徑，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)路徑時(shí)全部的直角路徑應(yīng)該采用45度。圖5是45度路徑的一般規(guī)則。 短截線如圖6所示短截線會(huì)產(chǎn)生反射，同時(shí)也潛在增加輻射天線的可能。雖然短截線長(zhǎng)度可能不是任何系統(tǒng)已知信號(hào)波長(zhǎng)的四分之一整數(shù)，但是附帶的輻射可能在短截線上產(chǎn)生振蕩。因此，避免在傳送高頻率和敏感的信號(hào)路徑上使用短截線。 樹型信號(hào)線排列雖然樹型排列適用于多個(gè)PCB印制線路板的地線連接，但它帶有能產(chǎn)生多個(gè)短截線的信號(hào)路徑。因此，應(yīng)該避免用樹型排列高速和敏感的信號(hào)線。 輻射型信號(hào)線排列輻射型信號(hào)排列通常有最短的路徑，以及產(chǎn)生從源點(diǎn)到接收器的最小延遲，但是這也能產(chǎn)生多個(gè)反射和輻射干擾，所以應(yīng)該避免用輻射型排列高速和敏感信號(hào)線。 不變的路徑寬度信號(hào)路徑的寬度從驅(qū)動(dòng)到負(fù)載應(yīng)該是常數(shù)。改變路徑寬度時(shí)路徑阻抗（電阻，電感，和電容）會(huì)產(chǎn)生改變，從而產(chǎn)生反射和造成線路阻抗不平衡。所以最好保持路徑寬度不變。 洞和過(guò)孔密集經(jīng)過(guò)電源和地層的過(guò)孔的密集會(huì)在接近過(guò)孔的地方產(chǎn)生局部化的阻抗差異。這個(gè)區(qū)域不僅成為信號(hào)活動(dòng)的“熱點(diǎn)”，而且供電面在這點(diǎn)是高阻，影響射頻電流傳遞。 切分孔隙與洞和過(guò)孔密集相同，電源層或地線層切分孔隙（即長(zhǎng)洞或?qū)捦ǖ溃?huì)在電源層和地層范圍內(nèi)產(chǎn)生不一致的區(qū)域，就象絕緣層一樣減少他們的效力，也局部性地增加了電源層和地層的阻抗。 接地金屬化填充區(qū)所有的金屬化填充區(qū)應(yīng)該被連接到地，否則，這些大的金屬區(qū)域能充當(dāng)輻射天線。 最小化環(huán)面積保持信號(hào)路徑和它的地返回線緊靠在一起將有助于最小化地環(huán)，因而，也避免了潛在的天線環(huán)。對(duì)于高速單端信號(hào)，有時(shí)如果信號(hào)路徑?jīng)]有沿著低阻的地層走，地線回路可能也必須沿著信號(hào)路徑流動(dòng)來(lái)布置。 其它布線策略：采用平行走線可以減少導(dǎo)線電感，但導(dǎo)線之間的互感和分布電容會(huì)增加，如果布局允許，電源線和地線最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板的一面橫向布線，另一面縱向布線，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。為了抑制印制板導(dǎo)線之間的串?dāng)_，在設(shè)計(jì)布線時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離的平行走線，盡可能拉開(kāi)線與線之間的距離，信號(hào)線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對(duì)干擾十分敏感的信號(hào)線之間設(shè)置一根接地的印制線，可以有效地抑制串?dāng)_。 為了避免高頻信號(hào)通過(guò)印制導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射，在印制線路板布線時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：(1) 布線盡可能把同一輸出電流而方向相反的信號(hào)利用平行布局方式來(lái)消除磁場(chǎng)干擾。(2) 盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線寬度不要突變，導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于90度，禁止環(huán)狀走線等。(3) 時(shí)鐘信號(hào)引線最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線時(shí)應(yīng)與地線回路相靠近。(4) 總線驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊挨其欲驅(qū)動(dòng)的總線。對(duì)于那些離開(kāi)印制線路板的引線，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊緊挨著連接器。(5) 由于瞬變電流在印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導(dǎo)線的電感成分造成的，因此應(yīng)盡量減小印制導(dǎo)線的電感量。印制導(dǎo)線的電感量與其長(zhǎng)度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導(dǎo)線對(duì)抑制干擾是有利的。時(shí)鐘引線、行驅(qū)動(dòng)器或總線驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線常常載有大的瞬變電流，印制導(dǎo)線要盡可能短。對(duì)于分立元件電路，即可完全滿足要求；對(duì)于集成電路，～。(6) 發(fā)熱元件周圍或大電流通過(guò)的引線盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。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。(7) 焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+) mm，其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+)mm。 印刷線路板的布線還要注意以下問(wèn)題：(1) 專用零伏線，電源線的走線寬度≥1mm；(2) 電源線和地線盡可能靠近，以便使分布線電流達(dá)到均衡；(3) 要為模擬電路專門提供一根零伏線；(4) 為減少線間串?dāng)_，必要時(shí)可增加印刷線條間距離；(5) 有意安插一些零伏線作為線間隔離；(6) 印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離；(7) 特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸；(8) 如有可能，在控制線（于印刷板上）的入口處加接RC濾波器去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。 PCB布線通用規(guī)則：在設(shè)計(jì)印制線路板時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1) 從減小輻射騷擾的角度出發(fā)，應(yīng)盡量選用多層板，內(nèi)層分別作電源層、地線層，用以降低供電線路阻抗，抑制公共阻抗噪聲，對(duì)信號(hào)線形成均勻的接地面，加大信號(hào)線和接地面間的分布電容，抑制其向空間輻射的能力。(2) 電源線、地線、印制板走線對(duì)高頻信號(hào)應(yīng)保持低阻抗。在頻率很高的情況下，電源線、地線、或印制板走線都會(huì)成為接收與發(fā)射騷擾的小天
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