[信息與通信]emc電磁兼容基本介紹二(參考版)
2025-03-25 02:49本頁面
【正文】 Qamp。 微帶線 Z0—特性阻抗 Tpd—傳輸延時 帶狀線 微帶線和帶狀線 □ 微帶線的傳輸延時比帶狀線低； □ 微帶線位于表層，直接對外輻射，帶狀線位于內(nèi)層，有參考平面屏蔽； □ 微帶線可見，便于調(diào)試，帶狀想不可見，調(diào)試不方便； □ 對于帶狀線，由于其夾在兩平面之間，其輻射途徑得到較好的控制，其主要對外傳播路徑為傳導(dǎo)，即只需要考慮其供電過程中的電源、地的紋波以及與相鄰走線之間的串?dāng)_。 ? 帶 狀 線 :介于 兩 個導(dǎo)電平面結(jié)構(gòu)中被介質(zhì)材料所包圍的傳輸線。 傳輸線阻抗 ——微帶線、帶狀線 ? 微帶 線 :PCB外 層 走 線 ,是貼附在介質(zhì)平面，并直接暴露于空氣中。 線 路 板走線的阻抗 當(dāng)頻 率 超過 數(shù) kHz時 ,導(dǎo)線的阻抗主要由導(dǎo)線的電感決定 ,細而長的回 路 導(dǎo)線呈現(xiàn)高電感 (典型值 :l0nH/cm),其阻抗隨頻 率 增加而增加。 金屬外殼需要接地 對于金屬外殼接地元件（如晶振、散熱器外殼、加強金屬骨架），應(yīng)在其投影區(qū)的頂層上鋪接地銅皮，通過金屬外殼和接地銅皮之間的分布電容來抑制其對外輻射和提高抗擾度。信號跨分割時，常常會導(dǎo)致其回路面積增大，采用橋接地方式是人為的設(shè)置信號回路。解決辦法增加橋接電容或改進分割區(qū)。 電容布線 濾波電容與芯片管腳之間的接地線和接電源線走線也有一定要求。主要目的是減小過孔等效阻抗。 高速走線包地 時鐘線兩側(cè)建議包地線，包地線每隔 3000mil接地，這樣保證包地線上各點電位相等。 差分走線要點 差分信號線應(yīng)同層、等長、并行走線，保持阻抗一致，差分線間無其它走線。 雙面單板設(shè)計 對雙層板來說，要求關(guān)鍵信號線在地投影平面上有大面積鋪地，或者同單層板地處理辦法，設(shè)計“ Guide Ground Line” ，原因是減小信號回路面積，另外還可以防止信號線與其他信號線之間的串?dāng)_。 單層板 在單層板中，電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線。 電源走線 在雙層板中，電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線。 高頻信號走線 在多層板中，單板 TOP、 BOTTOM層是否無≥50MHz的信號線，最好將高頻信號走在兩個平面層之間，以抑制其對空間的輻射。 Guide Ground Line 對于單層板，關(guān)鍵信號線兩側(cè)應(yīng)該布 “ Guide Ground Line” 。防護電路用來進行外來過壓和過流抑制，如果將防護電路放置在濾波電路之后，濾波電路會被過壓和過流損壞。避免濾波或隔離器通過平面層互相耦合，消弱效果。始端串聯(lián)匹配電阻的設(shè)計原理是 ZS+RS=Z0,如果 RS遠離其輸出端，則 ZS+RS≠Z0 ，起不到匹配效果。 強輻射器件布局 晶體、晶振特別需要遠離電源模塊或電源連接器！防止晶振與電源部分相互耦合。 強輻射器件布局 晶體、晶振、繼電器、開關(guān)電源等強輻射器件遠離單板接口連接器至少 1000mil(）。避免已經(jīng)經(jīng)過了濾波的線路被再次耦合。 數(shù)字電路的濾波電容，對于抑制高速數(shù)字芯片如CPU等具有關(guān)鍵作用，因此 在布局階段需要考慮濾波電容與被濾波芯片要盡量靠近放置， 確保濾波效果。儲能電容的存在可以減小大電流回路的環(huán)路面積。同時注意電源 EMI濾波部分放置。下圖是一個比較好的放置方法，電源電路一定要靠近連接器，同時注意電源部分放置方向 主要是考慮輸入輸出線的順暢，避免交叉，相互之間耦合 。 當(dāng)線路板上同時存在高、中、低速電路時，應(yīng)該遵從下圖中的布局原則，避免高頻電路噪聲通過接口向外輻射。 二、 PCB布局 多種模塊電路在同一 PCB上放置時，數(shù)字電路與模擬電路、高速與低速電路分開布局。 模擬地與數(shù)字地的分割 布線不能跨越分割間隙，一旦跨越了分割線間隙進行布線，電磁輻射和信號串?dāng)_都會急劇增加。 20H原則： 電源平面相對于 最靠近的接地板內(nèi)縮可以有效抑制“邊緣輻射”問題。 ■ 2(3)W原則當(dāng) 兩 條印刷線間距比較小時 ,兩 線之間會發(fā)生電磁 串 擾 ,串 擾會使有關(guān)電 路 功能失常。 同一平面分割 推薦分層設(shè)計 四層板比雙面板的干擾發(fā)射低 20dB S—布線層 ,必須與接地層或電源層相鄰； G─ 接地層； P─ 電源層 G,P兩 者必須相鄰 ,否則 S間存在 串 擾 ,GP間存在最大環(huán)流 ,多電源供電時 ,各 P之間由 G隔開 ,以免 P間交 流 耦合 . 多層印制板設(shè)計中的 兩 個基本原則 ■ 20H原則 :所有的具有一定電壓的印刷板 都 會向空間輻 射電磁能 量 ,為減小這個效應(yīng) ,線 路 面的物 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 兩層印刷板的間距。 相鄰電源平面層 應(yīng)避免其不同屬性區(qū)域投影平面重疊。 電源平面與地平面 多層板中，單板主工作電源平面（使用最廣泛的電源平面）應(yīng)與其地平面緊鄰。 鏡像層的選擇 □ 電源、地平面都能用作參考平面，且對內(nèi)部走線有一定的屏蔽作用 □ 相對而言，電源平面具有較高的特性阻抗，與參考電平存在較大的電位勢差，同時電源平面上的高頻干擾相對比較大 □ 從屏蔽的角度，地平面一般均作了接地處理，并作為基準電平參考點，其屏蔽效果遠遠優(yōu)于電源平面 □ 選擇參考平面時，應(yīng)優(yōu)選地平面，次選電源平面 分層原則 □ 關(guān)鍵信號層要有地平面相鄰 □ 關(guān)鍵的主電源有一對應(yīng)地平面相鄰回流 □ 次要的不線層需要有地或電源層作回流 □ 一般情況下，第
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