電磁兼容設(shè)計(jì)講座_如何讓設(shè)計(jì)的產(chǎn)品符合電磁兼容要求(參考版)
2025-01-17 02:59本頁(yè)面
【正文】 輻射抗擾性能力的提高 ?屏蔽＋接地 ?信號(hào)線(xiàn)濾波 ?PCB設(shè)計(jì) 傳導(dǎo)性干擾 ?濾波：多次濾波 ?PCB良好設(shè)計(jì) END 演講完畢，謝謝觀(guān)看！ 。為此，可在印制線(xiàn)路板的外圍增畫(huà)一條保護(hù)環(huán)，保護(hù)環(huán)要和印制線(xiàn)路板的接地端子相連。注意，這里的地應(yīng)該與外殼之間有最近的連接點(diǎn)，避免放電電流在內(nèi)部電路的地線(xiàn)上有過(guò)長(zhǎng)的通路。 ? 對(duì)內(nèi)部的電路來(lái)說(shuō)，如果需要與金屬外殼相連時(shí)，必須采用單點(diǎn)接地的方式，防止放電電流流過(guò)這個(gè)電路，造成傷害。 靜電放電的防護(hù) (續(xù) ) ? 有時(shí)金屬殼體不接地，而內(nèi)部電路卻通過(guò)電纜（ I/O總線(xiàn)和電源）與外部的地連接時(shí)，靜電放電會(huì)使殼體的對(duì)地電位升高，結(jié)果在外殼與內(nèi)部電路之間形成很大的電位差，造成外殼與內(nèi)部電路之間的放電。 ? 但是屏蔽外殼的不連續(xù) （ 如有接縫 、 開(kāi)孔 ） ， 靜電便能造成殼體與內(nèi)部電路之間 （ 由分布電容形成 ） 的電位差 ， 會(huì)在電路中產(chǎn)生新的電壓 ，影響電路的正常工作 。 最普通的辦法就是建立完善的屏蔽結(jié)構(gòu) 。 然而對(duì)鄰近物體的放電 ， 通過(guò)電容或電感耦合 ， 會(huì)影響到電路工作的穩(wěn)定性 。主要的分類(lèi)方法是按功率電平來(lái)進(jìn)行，以每 30dB功率電平分成若干組，見(jiàn)下表： 分級(jí) 功率范圍 特點(diǎn)A ＞ 40 d Bm 高功率直流、交流和射頻源 （ E M I 源）B 10 ～ 40 dBm 低功率直流、交流和射頻源 （ E M I 源）C 20 ～ 10dBm 脈沖和數(shù)字源、視頻輸出電路 （音頻視頻源）D 50 ～ 20dBm 音頻和傳感器敏感電路、視頻輸入電路 （視頻敏感電路）E 80 ～ 50dBm 射頻、中頻輸出電路、安全保護(hù)電路 （射頻敏感電路）F ＜ 80dBm 天線(xiàn)和射頻電路對(duì)策經(jīng)驗(yàn)介紹 靜電放電的防護(hù) ? 靜電放電可通過(guò) 直接傳導(dǎo) 、 電容耦合 和 電感耦合 的三種方式進(jìn)入電子線(xiàn)路 。 這樣干擾源對(duì)平衡線(xiàn)路人口所施加的是共模干擾 ， 利用平衡線(xiàn)路固有的共模抑制能力 ， 克服干擾源對(duì)敏感線(xiàn)路的干擾 。 如有可能 ， 在 CMOS電路的人口端對(duì)地并聯(lián)一個(gè)電容或一個(gè)阻值較低的電阻 ， 這可以降低線(xiàn)路的輸入阻抗 ， 從而降低因靜電容而引入的干擾 。 ? 降低敏感線(xiàn)路的輸入阻抗 。 ? 如有可能 ， 使得干擾源的線(xiàn)路與受感應(yīng)的線(xiàn)路呈直角 （ 或接近直角 ） 布線(xiàn) ， 這樣可大大降低兩線(xiàn)路間的耦合 電場(chǎng)耦合的抑制方法 ? 增大線(xiàn)路間的距離是減小電容耦合的最好辦法 。 最好的辦法是使用雙絞線(xiàn)和屏蔽線(xiàn) ， 讓信號(hào)線(xiàn)與接地線(xiàn)（ 或載流回路 ） 扭絞在一起 ， 以便使信號(hào)與接地線(xiàn) （ 或載流回路 ） 之間的距離最近 。 ?對(duì) 電容耦合 來(lái)說(shuō) ， 電路間的耦合情況同樣也與干擾信號(hào)的頻率 、 線(xiàn)間距離 、 屏蔽情況 、 線(xiàn)路上的電壓高低等因素有關(guān) 。 ?注意長(zhǎng)線(xiàn)傳輸過(guò)程中的波形畸變 。 ?層間跳線(xiàn)應(yīng)當(dāng)最小 ?時(shí)鐘布線(xiàn)經(jīng)連接器輸出時(shí)，連接器上的插針要在時(shí)鐘線(xiàn)插針周?chē)紳M(mǎn)接地插針 邏輯電路的使用 ?凡是能不用高速邏輯電路的地方就不要用高速邏輯電路 。 ?選擇恰當(dāng)?shù)钠骷窃O(shè)計(jì)成功的重要因素，特別在選擇邏輯器件時(shí)，盡量選上升時(shí)間比五納秒長(zhǎng)的器件，決不要選比電路要求時(shí)序快的邏輯器件。這樣的安排是為了產(chǎn)生通量對(duì)消作用。 特別是對(duì)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的電路容性負(fù)載的影響往往是要考慮的關(guān)鍵因素 。 阻抗匹配方法有串聯(lián)電阻 、 并聯(lián)電阻 、 戴維南網(wǎng)絡(luò) 、 RC 網(wǎng)絡(luò) 、 二極管陣等 。 特殊結(jié)構(gòu)的微帶線(xiàn)和微帶波導(dǎo)的參數(shù)需要用計(jì)算電磁學(xué)的方法求解 。 時(shí)鐘電路之 EMC設(shè)計(jì) ?阻抗控制 ：計(jì)算各種由印制板線(xiàn)條構(gòu)成的微帶線(xiàn)和微帶波導(dǎo)的波阻抗 、 相移常數(shù) 、 衰減常數(shù)等等 。這一諧振頻率可以達(dá)到 200MHz～ 400MHz，采用 20－ H原則還可以使這個(gè)諧振頻率提高 23倍。典型的陶瓷電容器的引線(xiàn)大約有 6mm長(zhǎng)，會(huì)引入 15nH的電感，這種類(lèi)型的電容器對(duì)應(yīng)的自諧振頻率列在下表中。 ?平滑或容納電容是用來(lái)解決開(kāi)關(guān)器件工作時(shí)電源電壓會(huì)產(chǎn)生突降的問(wèn)題 。 ?旁路電容能消除高頻輻射噪聲 。 ?電路中的電容可分為退耦電容 、 旁路電容和容納電容三類(lèi) 。 ?如有可能 ， 在 PCB板的接口處加 RC低通濾波器或 EMI抑制元件（ 如磁珠 、 信號(hào)濾波器等 ） ， 以消除連接線(xiàn)的干擾；但是要注意不要影響有用信號(hào)的傳輸； ?PCB板的信號(hào)接口要盡可能多地分配一些零伏線(xiàn)的連接腳 ， 并均勻地將信號(hào)線(xiàn)分開(kāi) 。 印制電路板的布線(xiàn) (續(xù) 〕 ? 信號(hào)走線(xiàn) （ 特別是高頻信號(hào) ） 要盡量短 ， 因?yàn)樗鼈兪堑湫偷陌l(fā)射天線(xiàn)； ? 晶振要盡量靠近 IC， 且布線(xiàn)要較粗； ? 晶振外殼接地； ? PCB板上的線(xiàn)寬不要突變 ， 導(dǎo)線(xiàn)不要突然拐角 。印制線(xiàn)路設(shè)計(jì)中還要特別注意電流流過(guò)電路中的導(dǎo)線(xiàn)環(huán)路尺寸 ， 因?yàn)檫@些回路就相當(dāng)于正在工作中的小天線(xiàn) ， 隨時(shí)隨地向空間進(jìn)行輻射 。 另外 ， 整塊印制板上的電源和地線(xiàn)要呈 “ 井 ” 字分布 ， 以便使布線(xiàn)的電流達(dá)到均衡 。 ? ? 印制電路板的布線(xiàn) ?當(dāng)線(xiàn)條長(zhǎng)度為 1／ 4波長(zhǎng)時(shí)，可以表現(xiàn)出很高的阻抗，接地線(xiàn)實(shí)際上是開(kāi)路的，接地線(xiàn)反而成為向外輻射的夭線(xiàn)。 25mm長(zhǎng)的典型的印制線(xiàn)大約會(huì)表現(xiàn) 15nH到 20nH的電感，加上分布電容的存在，就會(huì)在接地板和設(shè)備機(jī)架之間構(gòu)成諧振電路。 印制板接地 ?首先，要建立分布參數(shù)的概念，高于一定頻率時(shí)，任
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