(pcb)電磁兼容設(shè)計(jì)講座-文庫(kù)吧資料
2024-08-17 18:00本頁(yè)面
【正文】 層 S1,G S2,P4 層 S1 G P S26 層 S1 G S2 S3 P S46 層 S1 S2 G P S3 S46 層 S1 G S2 P G S38 層 S1 S2 G S3 S4 P S5 S68 層 S1 G S2 G P S3 G S410 層 S1 G S2 S3 G P S4 S5 G S620H原則 ?20－ H原則 所有的具有一定電壓的印制板都會(huì)向空間輻射電磁能量 ， 為減小這個(gè)效應(yīng) ， 印制板的物理尺寸都應(yīng)該比最靠近的接地板的物理尺寸小 20H， 其中 H是兩個(gè)印制板面的間距 。 ? 時(shí)鐘電路和高頻電路是主要的干擾和輻射源 ， 一定要單獨(dú)安排 、 遠(yuǎn)離敏感電路 。 數(shù)字信號(hào)有很寬的頻譜 ， 是產(chǎn)生干擾的主要來(lái)源 。 如果一定要安排在同層；可采用開溝 、 加接地線條 、 分隔等方法補(bǔ)救 。 這樣的安排是為了產(chǎn)生通量對(duì)消作用 。 這樣可以利用兩金屬平板間的電容作電源的平滑電容 ， 同時(shí)接地平面還對(duì)電源平面上分布的輻射電流起到屏蔽作用 。 ?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 5ns長(zhǎng)的器件 ， 決不要選比電路要求時(shí)序快的邏輯器件 。矩形的周期數(shù)字脈沖的傅立葉展開有下面形式， ?t0是數(shù)字脈沖寬度 ， tr是數(shù)字脈沖的上升時(shí)問(wèn) ， T是數(shù)字信號(hào)的重復(fù)周期 。 不同電壓電源的處理 ? ； ?5V信號(hào)的返回電流通過(guò) 5V電源平面； ? 5V之間的信號(hào)的返回電流通過(guò) 12nF的電容； 多層印制板的設(shè)計(jì) ?在進(jìn)行多層印制板設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮的是帶寬。 背板的布局 ?在各 PCB板內(nèi)部模擬地與數(shù)字地要分開，背板上的模擬地和數(shù)字地也要分開 AD轉(zhuǎn)換器的接地處理 ?由于 AD轉(zhuǎn)換器的模擬地和數(shù)字地已在轉(zhuǎn)換器內(nèi)匯接，因此 PCB的模擬地和數(shù)字地的匯接點(diǎn)應(yīng)在轉(zhuǎn)換器下。 信號(hào)濾波 ?電容 ?磁珠 ?共模電感 ?三端濾波器 印制電路板的電磁兼容性 印制電路板的布局 ?當(dāng)高速、中速和低速數(shù)字電路混用時(shí)，在印制板上要給它們分配不同的布局區(qū)域。設(shè)備的金屬機(jī)殼應(yīng)該接大地。 ?差模干擾 存在于電源相線與中線之間。穿孔 ?通風(fēng) ?導(dǎo)線 插箱的屏蔽處理 ?面板：金屬 U形面板 ?面板之間加金屬簧片 ?面板插針：定位＋ ESD泄放 ?導(dǎo)軌上簧片：配合插針泄放 ESD ?金屬之間的搭接：簧片 /導(dǎo)電襯墊 ?搭接處導(dǎo)電氧化或電鍍 濾 波 濾波器的特性 ?插入損耗 是在裝置濾波器前后負(fù)載端所接收能量之差異 ?頻率特性 是在裝置濾波器時(shí)插入損耗與頻率之對(duì)應(yīng)值。資料表明，頻率較高時(shí)衰減為最大。實(shí)現(xiàn)水汽密封和電氣密封經(jīng) 1 5 0 ℃ 、 48 小時(shí)老化后，體電阻率為 10 ~ 2 0 m Ω /c m ( m a x ) 。衰減性能常超過(guò) 1 0 0 dB 。彈性好，最適合用于和活動(dòng)面板配合。用于永久密封較好，不適用于開與關(guān)的面板。 屏蔽之搭接 ?清潔 ?氧化層 ?面接觸 ?螺釘?shù)木嚯x ?縫隙：導(dǎo)電襯墊 ?壓力 按優(yōu)先等級(jí)排列的各種襯墊 優(yōu)先等級(jí) 襯墊種類 備注1 金屬網(wǎng)射頻襯墊容易變形，壓力為 1 .4 k g /c m 時(shí)，衰減為 54 dB 。 屏蔽效率直接受材料厚度以及搭接和接地方法好壞的影響 。 主要的屏蔽機(jī)理是吸收而不是反射 。 ?機(jī)柜（或屏蔽盒）之屏蔽 結(jié)構(gòu)材料 ?適用于底板和機(jī)殼的材料大多數(shù)是良導(dǎo)體 ， 如銅 、 鋁等 ， 可以屏蔽電場(chǎng) ， 主要的屏蔽機(jī)理是反射而不是吸收 。 屏蔽效能的計(jì)算 ?屏蔽效能 S＝ A＋ R＋ B （ dB） ?上式中 A為吸收損耗 ， R為反射損耗 ， B為正或負(fù)的修正項(xiàng)；當(dāng) A大于 15dB時(shí) ， B可忽略不計(jì) ， B是由屏蔽體內(nèi)反射波所引起的 。 這種物理過(guò)程被稱為吸收； x 在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量 ， 傳到材料的另一表面時(shí) ，在遇到金屬與空氣不連續(xù)的交界面時(shí) ， 會(huì)形成再次反射 ， 并重新返回屏蔽體內(nèi) 。 H1/E1 H0/E0 電磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理 電磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理（ 續(xù) 〕 ?與前面已講述的電場(chǎng)屏蔽及磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理不同 ， 電磁屏蔽對(duì)于電磁波的衰減有三種不同的機(jī)理： x 當(dāng)電磁波在到達(dá)屏蔽體表面時(shí) ， 由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù) ， 對(duì)入射波產(chǎn)生的反射 。但從屏蔽體能兼有防止電場(chǎng)感應(yīng)的目的出發(fā)，一般還是要接地的。當(dāng)沒有接地要求時(shí)，可用絕緣材料做支撐件。反之，如果要屏蔽內(nèi)部強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，則材料排列次序要倒過(guò)來(lái)。 為此 ，可以讓縫隙或長(zhǎng)條形通風(fēng)孔循著磁場(chǎng)方向分布 ， 這有利于屏蔽體在磁場(chǎng)方向的磁阻減??； 磁場(chǎng)屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（續(xù) 〕 x 對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)。 ?磁場(chǎng)屏蔽主要是依賴高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻，對(duì)磁通起著分路的作用，使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大大減弱。 此舉主要是影響剩余電容 C1′ 的 值； x 屏蔽板的材料以良導(dǎo)體為好 ， 但對(duì)厚度并無(wú)要求 ， 只要有足夠強(qiáng)度就可以了 。 此舉目的是增大 C4的值； x 屏蔽板的形狀對(duì)屏蔽效能的高低有明顯影響 。???A A B B C1 C2 UA UB UA S C2 C3 C4 圖 1：電場(chǎng)感應(yīng)示意圖 圖 2：電場(chǎng)屏蔽作用的分析 39。139。 ?屏蔽按其機(jī)理可分為電場(chǎng)屏蔽 、 磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽 。 屏蔽 ?屏蔽能有效地抑制通過(guò)空間傳播的電磁干
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