線路板級的電磁兼容設(shè)計-文庫吧資料
2024-07-29 14:57本頁面
【正文】 增加印刷線條間距離； (5) 有意安插一些零伏線作為線間隔離； (6) 印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離； (7) 特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸； (8) 如 有可能，在控制線（于印刷板上）的入口處加接 RC 濾波器去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。焊盤外徑 D 一般 不小于 (d+) mm，其中 d 為引線孔徑。 (7) 焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。 (6) 發(fā)熱元件周圍或大電流通過的引線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。時鐘引線、行驅(qū)動器或總線驅(qū)動器的信號線常常載有大的瞬變電流，印制導(dǎo)線要盡可能短。 (5) 由于瞬變電流在印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導(dǎo)線的電感成分造成的，因此應(yīng)盡量減小印制導(dǎo)線的電感量。 (4) 總線驅(qū)動器應(yīng)緊挨其欲驅(qū)動的總線。 (2) 盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線寬度不要突變，導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于 90 度，禁止環(huán)狀走線等。在一些對干擾十分敏感的信號線之間設(shè)置一根接地的印制線，可以有效地抑制串?dāng)_。 其它布線策略： 采用平行走線可以減少導(dǎo)線電感，但導(dǎo)線之間的互感和分布電容會增加，如果布局允許，電源線和地線最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板的一面橫向布線，另一面縱向布線， 然后在交叉孔處用金屬化孔相連。 最小化環(huán)面積 保持信號路徑和它的地返回線緊靠在一起將有助于最小化地環(huán)，因而，也避免了潛在的天線環(huán)。 切分孔隙 與洞和過孔密集相同，電源層或地線層切分孔隙（即長洞或?qū)捦ǖ溃陔娫磳雍偷貙臃秶鷥?nèi)產(chǎn)生不一致的區(qū)域，就象絕緣層一樣減少他們的效力，也局部性地增加了電源層和 地層的阻抗。 洞和過孔密集 經(jīng)過電源和地層的過孔的密集會在接近過孔的地方產(chǎn)生局部化的阻抗差異。改變路徑寬度時路徑阻抗（電阻，電感，和電容）會產(chǎn)生改變，從而產(chǎn)生反射和造成線路阻抗不平衡。 輻射型信號線排列 輻射型信號排列通常有最短的路徑，以及產(chǎn)生從源點到接收器的最小延遲，但是這也能產(chǎn)生多個反射和輻射干擾，所以應(yīng)該避免用輻射型排列高速和敏感信號線。 樹型信號線排列 雖然樹型排列適用于多個 PCB 印制線路板的地線連接，但它帶有能產(chǎn)生多個短截線的信號路徑。雖然短截線長度可能不是任何系統(tǒng)已知信號波長的四分之一整數(shù)，但是附帶的輻射可能在短截線上產(chǎn)生振蕩。圖 5 是45 度路徑的一般規(guī)則。 45度角的路徑 圖 5：拐角設(shè)計 與過孔相似，直角的轉(zhuǎn)彎路徑應(yīng)該被避免，因為它在內(nèi)部的邊緣能產(chǎn)生集中的電場。因此，當(dāng)鋪設(shè)高速信號通道時，過孔應(yīng)該被保持絕對的最少。 布線技術(shù)： 過孔 過孔一般被使用在多層 印制線路板中。一般 R 取 1~2kΩ， C 取 ~。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。對微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)，取 ~。 (4) 電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。最好不用電解電容，電解電容是兩層溥膜卷起來的，這種結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感。 (2) 原則上每個集成電路芯片都 應(yīng)布置一個 ，如遇印制板空隙不夠，可每 4~8 個芯片布置一個 1~10μF的鉭電容。 配置去耦電容可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲，是印制線路板的可靠性設(shè)計的一種常規(guī)做法，配置原則如下： (1) 電源輸入端跨接 10~100μF的電解電容器。連接著電源輸入口與 PCB之間的大容量旁路電容起著一個低頻騷擾濾波器的作用，同時作為一個電能貯存器以滿足突發(fā)的功率需求。例如在數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時，就會在電源線上產(chǎn)生一個很大的尖峰電流，形成 瞬變的噪聲電壓。為了進(jìn)一步的減少耦合，多層 PCB 中的保護(hù)線路可以每隔一段就加上到地的通路。保護(hù)線路不僅隔離了由其他信號線上產(chǎn)生的耦合磁通，而且也將關(guān)鍵信號從與其他信號線的耦合中隔離開來。 設(shè)置分流和保護(hù)線路是對關(guān)鍵信號（比如：對在一個充滿噪聲的環(huán)境中的系統(tǒng)時鐘信號）進(jìn)行隔離和保護(hù)的非常有效的方法。 保護(hù)與分流線路： 在時鐘電路中，局部去耦電容對于減少沿著電源干線的噪聲圖 2： PCB地線分割 圖 4：時鐘信號的匹配 圖 3：常用終端匹配方法 傳播有著非常重要的作用。匹配電阻的阻值應(yīng)根據(jù)集成電路的輸出驅(qū)動電流及吸收電流的最大值來決定。終端匹配方法比較多，常見終端匹配方法見圖 3 所示。 抑制反射干擾與終端匹配 : 為了抑制出現(xiàn)在印制線終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應(yīng)盡可能縮短印制線的長度和采用慢速電路。 電源線設(shè)計： 根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。 所有的信號（時鐘，視頻，音頻，復(fù)位等等） 在線與線、邊沿到邊沿間應(yīng)在空間上遠(yuǎn)離。由于流動在負(fù)載和電源之間的射頻電流的影響，長的返回通路將在彼此之間產(chǎn)生射頻耦合，因此返回通路應(yīng)當(dāng)盡可能的短，環(huán)路區(qū)域應(yīng)當(dāng)盡可能的小。 基準(zhǔn)面的射頻電流抑制： 不管是對多層 PCB的基準(zhǔn)接地層還是單層 PCB的地線，電流的路徑總是從負(fù)載回到電源。接口電路可能會需要抗靜電放電（ ESD）和暫態(tài)抑制的器件或電路來提高其電磁抗擾性，應(yīng)獨立分割區(qū)域。 L 和 C 作為板子上的每一部分的過濾器，減少不同電路電源面間的耦合。 圖 2給出了用分割技術(shù)將 4個不同類型的電路分割開的例子。 下面便是避免 PCB 布線分布參數(shù)影響而應(yīng)該遵循的一般要求： (1) 增大走線的間距以減少電容耦合的串?dāng)_； (2) 平行地布電源線和地線以使 PCB 電容達(dá)到最佳； (3) 將敏感的高頻線布在遠(yuǎn)離高噪聲電源線的地方以減少相互之間的 耦合； (4) 加寬電源線和地線以減少電源線和地線的阻抗。一個雙列直插的 24 引腳集成電路插座，引入 4~18nH的分布電感。一個集成電路本身的封裝材料引入 2~6pF 電容。當(dāng)走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)，噪聲通過走線向外發(fā)射。電阻會產(chǎn)生對高頻信號的反射和吸收。 在高頻情況下，印刷線路板上的走線、過孔、電阻、電容、接插件的分布電感與電容等不可忽略。 用等式表達(dá)為 C＝ EoErA/h， Eo
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