pcb電磁兼容性設(shè)計報告(參考版)
2025-04-17 04:42本頁面
【正文】 所以應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件和目標(biāo)要求，合理采用一些硬件抗干擾措施，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。但要消除一些特殊的、小概率的干擾以獲得更高的電磁兼容性， 就要采用特殊的、更復(fù)雜的硬件抗干擾電路。日本文獻(xiàn)做出的定義：“預(yù)測并控制變化著的地球和天體周圍的電磁環(huán)境、為協(xié)調(diào)環(huán)境所采取的控制方法、各項電氣規(guī)程的制定以及電磁環(huán)境的協(xié)調(diào)和電磁能量的合理應(yīng)用等”七、小結(jié)通過五周的電磁兼容的學(xué)習(xí)，以及宋恒力老師的講解，還有自己所查的資料，了解到印刷電路板設(shè)計是一項實踐性較強的工作，它要求設(shè)計人員要根據(jù)布局、布線等原則，善于隨具體情況靈活運用，設(shè)計中善于采用新的設(shè)計手段、吸取先進(jìn)的設(shè)計經(jīng)驗、利用成熟的安裝工藝，并根據(jù)電磁兼容性原理，采取有效的技術(shù)措施減小電磁干擾，使電磁干擾控制到一定范圍內(nèi)，從而保證系統(tǒng)或設(shè)備的兼容性，設(shè)計出高性能、高可靠性的印制電路板。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)之間的問題。因此，研究計算機的TEMPEST技術(shù)已和研究計算機病毒一樣，被認(rèn)為是涉及計算機安全的重要方面，受到國內(nèi)外相關(guān)部門的密切關(guān)注。以計算機視頻顯示器為例，其中各種印刷電路、各部件之間的電源、信號接口與連線、數(shù)據(jù)線、接地線等都可以產(chǎn)生程度不同的電磁輻射。信息處理設(shè)備的電磁輻射有兩方面影響： a、對電磁環(huán)境構(gòu)成污染b、對信息安全與信息保密構(gòu)成嚴(yán)重威脅海灣戰(zhàn)爭中，美國通過其間諜衛(wèi)星的TEMPEST接收系統(tǒng)截獲伊拉克及海灣地區(qū)的政治、軍事、經(jīng)濟(jì)情報，其相當(dāng)多的部分就是利用對方電子設(shè)備自身泄漏的電磁波獲取的。由于計算機系統(tǒng)是各種信息處理設(shè)備中最為關(guān)鍵和重要的組成部分，因而也使得利用信息設(shè)備的電磁泄漏來獲取信息情報更為及時、準(zhǔn)確、廣泛、連續(xù)，而且安全、可靠、隱蔽。電子信息系統(tǒng)的TEMPEST技術(shù)發(fā)展信息系統(tǒng)的TEMPEST技術(shù)是電磁兼容領(lǐng)域發(fā)展起來的一個新的研究方向。它的后果是破壞電子設(shè)備而不傷害人（這與中子彈的效果恰好相反），這就是把核武器常規(guī)化了。電場強度可達(dá)50—100KV/m；頻譜很寬，作用范圍大，能在電子設(shè)備的導(dǎo)體中感應(yīng)出很大的瞬時電壓和電流，使電子設(shè)備、電路和元器件受到不同程度的干擾和破壞。核爆炸瞬間，彈體釋放出大量γ射線、χ射線和高能中子。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，如何使電子設(shè)備能正常工作將變得越來越困難，并對釋放的干擾控制得越來越嚴(yán)格。因此，城市中電磁能量密度每５－１０年增加１倍。電阻對高頻信號產(chǎn)生的反射，會對引線的分布電容起作用，當(dāng)引線長度大于噪聲頻率相應(yīng)波長的1/20時，就產(chǎn)生天線效應(yīng)，噪聲通過引線向外發(fā)射。 注意印刷線板與元器件的高頻特性。 選用外時鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。一般R取1～2KΩ，～47uF。 電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。 ，如遇印制板空隙不夠，可每4～8個芯片都應(yīng)布置一個1～10uF的鉭電容。退耦電容的一般配置原則是：電源輸入端跨接10～100uF的電解電容器。去耦電容值的選取并不嚴(yán)格，可按C=1/f計算， 。每10片左右的集成電路要加一片充放電電容，或稱為蓄放電容，電容大小可選10uF。1uF、10uF電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻率噪聲的效果要好一些。去耦電容有兩個作用：一方面旁路除掉該器件的高頻噪聲。 合理設(shè)置退耦電容 性能好的高頻去耦電容可以去除高到1GHZ的高頻成份。設(shè)計只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時，將接地線做成閉環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。當(dāng)工作頻率在1～10MHz時，如果采用一點接地，其地線長度不應(yīng)超過波長的1/20，否則應(yīng)采用多點接地法。在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大， 因而應(yīng)采用一點接地。如有可能，接地線寬度應(yīng)在2～3mm 以上。若接地線很細(xì)，則接地電位隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時信號電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開，分別與電源端地線相連，并盡可能加大線性電路的接地面積。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等。低頻模擬信號用的屏蔽電纜，一端接地為好。與印刷線路板以外的信號相連時，通常采用屏蔽電纜。印刷線路板上，要有多個返回地線，并都會聚到回電源的那個接點上，就是所謂單點接地?？朔姶鸥蓴_，最主要的手段就是接地。同時使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。 二 電路板及電路抗干擾措施 印制電路板的抗干擾設(shè)計與具體電路有著密切的關(guān)系，以下從四個方面討論PCB抗干擾設(shè)計的措施。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。對于集成電路尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至5～8mm。對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。 導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定，、寬度為1～15mm時，通過2A的電流，溫度不會高于3℃ 。 應(yīng)留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。 對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機的結(jié)構(gòu)要求。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機的機箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3：2或4：3，其尺寸大于200x150mm時
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