【正文】 電感耦合 M R2 R R1 R R2 VN ＝ d?12 / dt = d(MI1)/dt = M dI1 / dt R1 I1 VN I1 VN V1 V1 247 電感耦合與電容耦合的判別 IN = j ? C12V1 R2 R1 V V VN = j ? M12 I1 R2 R1 ～ 電容耦合 電感耦合 248 非磁性屏蔽對電感耦合的影響 I1 M1S M12 關(guān)鍵看互感是否由于屏蔽措施而發(fā)生了改變 249 雙端接地屏蔽層的分析 M1S M12 MS2 + + ~ V12 VS2 導(dǎo)體 1 導(dǎo)體 2 屏蔽體 V12 = j ? M12 I1 VS2 = j ? MS2 IS VN = V12 + VS2 I1 IS 求解這項(xiàng) 250 VS2項(xiàng)求解 + + + + + + + + + ? LS = ?/ IS MS2 = ?/ IS 因此： LS = MS2 導(dǎo)體 2 屏蔽層 VS2 = j? MS2 I S = j? MS2 ( V S / ZS) = j? LS [ V S / ( j?LS+RS )] = VS [ j? / ( j?+RS/LS)] 251 屏蔽后的耦合電壓 VN = V12 + VS2 V12 = j? M12I1 VS = j? M1SI1 因?yàn)椋?M12 = M1S 所以： VS = j? M12I1 所以： VS2 = j? M12I1 [ j? / ( j?+RS / LS)] VN = V12 V12[ j? / ( j?+RS / LS)] = V12 [ (RS / LS) / ( j?+RS / LS)] V12 252 屏蔽層的磁場耦合屏蔽效果 VN ＝ M12 I1（ Rs / Ls ) VN Rs / Ls 無屏蔽電纜 屏蔽效能 屏蔽電纜 lg? 253 第七章 PCB的電磁兼容設(shè)計(jì) 254 線路板上的電磁兼容問題 ? 線路板的輻射 ? 外界電磁場對線路板的干擾 ? 地線和電源線噪聲 ? 地線引起的公共阻抗耦合 ? 走線之間的串?dāng)_ ? 信號的反射（傳輸線效應(yīng)） 255 走線是主要輻射源 256 地線和電源線上的噪聲 Q1 Q2 Q3 Q4 R4 R2 R3 R1 VCC 被驅(qū)動電路 ICC I驅(qū)動 I充電 I放電 Ig Vg 257 電源線、地線噪聲電壓波形 輸出 ICC VCC Ig Vg 258 地線干擾對電路的影響 1 3 2 4 寄生電容 259 線路板走線的電感 L = ( ( 2S / W ) + ?H W S L = ( L1L2 M2 ) / ( L1 + L2 2M ) 若： L1 = L2 L= ( L1 + M ) / 2 M I I 260 地線網(wǎng)格 261 電源線噪聲的消除 電源線電感 L, V =L(di/dt) 儲能電容 這個環(huán)路盡量小 262 電源解耦電容的正確布置 盡量使電源線與地線靠近 263 解耦電容的選擇 C = dI dt dV Z f 1/2?? LC 各參數(shù)含義： 在時間 dt內(nèi)，電源線上出現(xiàn)了瞬間電流 dI， dI導(dǎo)致了電源線上出現(xiàn)電壓跌落dV。 264 增強(qiáng)解耦效果的方法 電源 地 鐵氧體 注意鐵氧體安裝的位置 接地線面 細(xì)線 粗線 用鐵氧體增加電源端阻抗 用細(xì)線增加電源端阻抗 265 有效濾波的例子 普通電容（ 1?） 三端電容（ ?） 三端電容 + 鐵氧體 注意位置！ 266 多個電容改善解耦效果 267 電源面與地線面之間也有電容 268 選擇合適的電容種類 插線電容 表貼電容 269 線路板的兩種輻射機(jī)理 差模輻射 共模輻射 電流環(huán) 桿天線 270 實(shí)際電路的輻射 ZG ZL V ZC = ZG + ZL 近場： ZC ? D f E = / D3 （ ?V/m） ZC ? D f ， E = 63 I A f / D2 （ ? V/m） H = / D3 （ ? A/m） 遠(yuǎn)場： E = I A f 2 /D （ ? V/m） 環(huán)路面積 = A ~ I 271 常用的差模輻射預(yù)測公式 考慮地面反射時： E = I A f 2 /D （ ? V/m） 272 脈沖信號差模輻射的頻譜 頻譜包絡(luò)線 差模輻射頻率特性線 脈沖的差模輻射包絡(luò)線 1/?d 1/?tr f f f E = I A f 2 /D EdB = 20lg（ I A /D） +40lg f 273 不同邏輯電路為了滿足 EMI指標(biāo)要求 所允許的環(huán)路面積 邏輯 系列 上升時間 電流 不同時鐘頻率允許的面積（cm2 ） 4 M Hz 1 0 3 0 1 0 0 4000B 40 6 1000 400 7 4 HC 6 20 50 45 18 6 7 4 L S 6 50 20 18 7 .2 2 .4 7 4 AC 3 .5 80 5 .5 2 .2 0 .7 5 0 .2 5 74F 3 80 5 .5 2 .2 0 .7 5 0 .2 5 7 4 AS 1 .4 120 2 0 .8 3 0 .1 5 僅代表了一個環(huán)路的輻射情況，若有 N個環(huán)路輻射，乘以 ? N 。因此，可能時，分散時鐘頻率。 274 如何減小差模輻射？ E = I A f 2 / D 低通濾波器 布線 275 控制高頻信號的回路 276 電路中的強(qiáng)輻射信號 1 10 100 1000 1 10 100 1000 dB?V/m dB?V/m 所有電路加電工作 只有時鐘電路加電工作 277 控制回路面積是布線的主要目的 L=20cm 278 減小面積降低輻射 L=10cm L=5cm 279 單層或雙層板如何減小環(huán)路的面積 280 不良布線舉例 68HC11 74HC00 A B 連接 A、 B E時鐘 281 282 283 284 隨便設(shè)置的地線沒有用 在線路板上沒有布線的地方全部鋪上地線是 EMC設(shè)計(jì)嗎？ 285 開關(guān)電源干擾發(fā)射的原因 220VAC 共模干擾耦合路徑 286 地線對輻射的影響 287 地線對輻射的影響 288 多層板能減小輻射 信號 1 電源層 地線層 信號 2 低頻 高頻 DC~ 1 10 100 1G 1 10 地線面的阻抗， m?/ 平方 地線面具有很小的地線阻抗 289 地線面上的縫隙的影響 模擬地 數(shù)字地 A/D變換器 ? ? L 75mm 25mm L : 0 ~ 10cm VAB : 15 ~ 75mV A B 290 過孔的阻抗 PGA 128pin C/4 PGA 10 100 1 nH/cm 25 50 75 100 與過孔之間的距離 mm 291 六層板的設(shè)計(jì) 好 不好 好 不好 這種非典型布線具有最好的電磁兼容特性 注意方向 292 八層板的設(shè)計(jì) 較好 最好 差 很好 很好 電源很好 注意方向 293 十層板的設(shè)計(jì) 很好 很好 較好 注意方向 294 線路板邊緣的一些問題 關(guān)鍵線（時鐘、射頻等） 產(chǎn)生較強(qiáng)輻射 無地線 電源層 地線層 20H 295 扁平電纜的使用 地線 一部分信號回流經(jīng)過 ABCD A B C D 最好 較好 差 較好，但端接困難 扁平電纜 這兩處都有地線 296 注意隱蔽的輻射環(huán)路 電源 /地線 信號線 電源 /地線 信號線 電源 信號線 +電源 +地線 電源 /地線 電源 297 直流線的輻射 線 路 板 1 線 路 板 2 線 路 板 3 直流線也會產(chǎn)生射頻輻射 298 地線也輻射 不接地線 接上地線 你喜歡 電纜屏蔽層接地嗎 ? 299 地線輻射產(chǎn)生的原因 地線噪聲 電源線電感 信號回路 電源回路 300 減小共模電壓 301 改善地線減小共模電壓 302 減小空間感應(yīng)的共模電壓 303 兩個措施同時采取 304 濾波器濾除高頻成份 305 濾波器電容量的選擇 R負(fù)載 R源 電容合適 電容過大 低速接口 10 ~ 100kB/s 高速接口 2MB/s 低速 CMOS TTL 上升時間 tr ~1?s 50ns 100ns 10ns 帶寬 BW 320kHz 6MHz 32MHz 總阻抗 R 120? 100? 300? 100~150? 最大電容 C 2400pF 150pF 100pF 30pF 306 平衡接口電路 +Vcc Vcc +V V Z0/2 Z0/2 307 I/O接口布線的一些要點(diǎn) 干凈區(qū)域 濾波電容 電源線連接 地線連接 信號濾波器 隔離變壓器 /光耦隔離器 橋 壕溝 時鐘電路、高速電路