【正文】 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(hào)的回路 276 電路中的強(qiáng)輻射信號(hào) 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(shí)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(shí)鐘 281 282 283 284 隨便設(shè)置的地線沒(méi)有用 在線路板上沒(méi)有布線的地方全部鋪上地線是 EMC設(shè)計(jì)嗎？ 285 開(kāi)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(duì)輻射的影響 287 地線對(duì)輻射的影響 288 多層板能減小輻射 信號(hào) 1 電源層 地線層 信號(hào) 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(guò)孔的阻抗 PGA 128pin C/4 PGA 10 100 1 nH/cm 25 50 75 100 與過(guò)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(wèn)題 關(guān)鍵線（時(shí)鐘、射頻等） 產(chǎn)生較強(qiáng)輻射 無(wú)地線 電源層 地線層 20H 295 扁平電纜的使用 地線 一部分信號(hào)回流經(jīng)過(guò) 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(hào)線 電源 /地線 信號(hào)線 電源 信號(hào)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(huì)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(hào)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(gè)措施同時(shí)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(guò)大 低速接口 10 ~ 100kB/s 高速接口 2MB/s 低速 CMOS TTL 上升時(shí)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(hào)濾波器 隔離變壓器 /光耦隔離器 橋 壕溝 時(shí)鐘電路、高速電路 。 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(gè)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(chǎng)： 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(chǎng)： 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(cè)公式 考慮地面反射時(shí)： E = I A f 2 /D （ ? V/m） 272 脈沖信號(hào)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(shí)間 電流 不同時(shí)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(gè)環(huán)路的輻射情況，若有 N個(gè)環(huán)路輻射，乘以 ? N 。 有意增加漏磁， 利用差模電感 152 共模扼流圈的優(yōu)點(diǎn) 差模電感導(dǎo)致信號(hào)失真 共模電感不影響信號(hào) 153 電感磁芯的選用 鐵粉磁芯：不易飽和、導(dǎo)磁率低，作差模扼流圈的磁芯 鐵氧體：最常用 錳鋅： ?r = 500 ~ 10000， R = ~100?m 鎳鋅： ?r = 10 ~ 100， R = 1k ~ 1M?m 超微晶： ?r 10000，做大電感量共模扼流圈的磁心 154 各種鐵氧體磁芯 155 電感量與飽和電流的計(jì)算 S D1 D2 飽和電流： Imax = Bmax S (D1D2)/2L 電感量： L （ nH） = N2 ?r S(mm) ln (D1/D2) 電感量 廠家手冊(cè)給出 廠家經(jīng)常給出每匝的電感量“ AL”，則 L （ nH） = AL ? N2 156 干擾抑制用鐵氧體 157 鐵氧體電感高頻時(shí)成為電阻 鐵氧體電感（高損耗） 空心電感（高 Q） 158 不同材質(zhì)的鐵氧體有不同的頻率特性 159 偏置電流對(duì)阻抗的影響 160 鐵氧體次環(huán)作共模扼流圈使用 161 貼片電感的阻抗 162 貼片電感的濾波效果 163 貼片電感的濾波效果 164 注意頻率特性 165 低通濾波器對(duì)脈沖信號(hào)的影響 166 信號(hào)濾波器的安裝位置 板上濾波器 無(wú)屏蔽的場(chǎng)合 濾波器靠近被濾波導(dǎo)線的靠近器件或線路板一端。 130 一個(gè)干擾的例子 RS105，脈沖電磁場(chǎng)試驗(yàn) 131 消除干擾的措施與結(jié)果 共模濾波電容 濾波 的測(cè)試結(jié)果 濾波 的軟件仿真結(jié)果 132 實(shí)際電容器的特性 ZC 實(shí)際電容 理想電容 f 1/2?? LC C L R 電感 電阻 133 表面貼裝電容的阻抗特性 134 溫度對(duì)陶瓷電容容量的影響 0 55 125 5 15 0 55 125 10 5 COG X7R 60 20 30 90 30 0 Y5V 30 %?C %?C %?C 135 電壓對(duì)陶瓷電容容量的影響 COG X7R Y5V 20 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 100 %額定電壓（ Vdc） %?C 136 實(shí)際電感器的特性 ZL 理想電感 實(shí)際電感 f 1/2?? LC L C 137 電感寄生電容的來(lái)源 每圈之間的電容 CTT 導(dǎo)線與磁芯之間的電容 CTC 磁芯為導(dǎo)體時(shí)， CTC為主要因素， 磁芯為非導(dǎo)體時(shí)， CTT為主要因素。例如： ?電纜屏蔽層與機(jī)箱之間搭接 ?屏蔽體上不同部分之間的搭接 ? 濾波器與機(jī)箱之間的搭接 ? 不同機(jī)箱之間的地線搭接 105 搭接不良的濾波器 濾波器接地阻抗 預(yù)期干擾電流路徑 實(shí)際干擾電流路徑 106 搭接不良的機(jī)箱 V I 航天飛行器上的搭接阻抗要小于 ?! 107 搭接阻抗的測(cè)量 機(jī)柜 ~ 搭接阻抗 頻率 寄生電容 導(dǎo)線電感 并聯(lián)諧振點(diǎn) V I Z = V / I 108 不同的搭接條 109 頻率不同搭接方式不同 110 搭接面的腐蝕 金屬 電極電位 金屬 電極電位 鎂 / 鎂合金 2 .3 7 鈹 1 .8 5 銅 + 0 .3 4 鋁 1 .6 6 蒙乃爾合金 鋅 0 .7 6 不銹鋼 鉻