【正文】 大的干擾源，也是進行PCB設計時最需要特殊處理的地方。現(xiàn)代的開關電源是EMI產(chǎn)生的重要源頭，干擾頻帶可以達到300MHz以上，系統(tǒng)中多個單板都有自己獨立的電源，但干擾卻能通過背板或空間傳播到其他的單板上，而單板供電線路越長，產(chǎn)生的問題越大，所以電源部分必須安裝在單板電源入口處。在分散供電的單板上都要一個或者多個DC/DC電源模塊，加上與之相關的電路，如濾波，防護等電路共同構(gòu)成單板電源輸入部分。（模擬電壓信號輸入線、A/D變換參考電源）要盡量遠離數(shù)字信號。、晶體等就近對應的IC放置。,并盡快離開本板。應該采用基于信號流的布局，使關鍵信號和高頻信號的連線最短，而不是首先考慮電路板的整齊、美觀。3.數(shù)、模轉(zhuǎn)換電路應布放在數(shù)字電路區(qū)域和模擬電路區(qū)域的交接處。1.時鐘信號應盡可能短，若時鐘走線無法縮短，則應在時鐘線的兩側(cè)加屏蔽地線。綜合布局為了降低數(shù)字電路對模擬電路的干擾，使他們能和平共處、達到兼容狀態(tài)，在PCB布局時需要給他們定義不同的區(qū)域，從空間上進行必要的隔離，減小相互之間的耦合。按信號類型可以分為數(shù)字電路和模擬電路兩部分。按照信號的工作頻率和速率可以對電路模塊進行劃分：高、中、低漸次展開，互不交錯。.在進行PCB設計時，我們可依據(jù)信號流向，對整個電路進行模塊劃分。按功能劃分這一方面是某些頻率發(fā)生器件、驅(qū)動器、電源模塊、濾波器件等在PCB上的相對位置和方向都會對電磁場的發(fā)射和接收產(chǎn)生巨大影響，另一方面以上布局的優(yōu)劣將直接影響到布線的質(zhì)量。模塊劃分及特殊器件的布局對于14層及以上層數(shù)的單板，由于其組合情況的多樣性，這里不再一一列舉。*十層板：推薦方案可用方案4 方案3：擴大34與78各自間距，縮小56間距，主電源及其對應地應置于7層；優(yōu)選布線層SSS4，其次SS5；本方案適合信號布線要求相差不大的場合，兼顧了性能、成本；推薦大家使用；但需注意避免SS3之間平行、長距離布線； 方案4：EMC效果極佳，但與方案3比，犧牲一布線層；在成本要求不高、EMC指標要求較高、且必須雙電源層的關鍵單板，建議采用此種方案；優(yōu)選布線層SS3, 對于單電源層的情況，首先考慮方案2，其次考慮方案1。對于局部、少量信號要求較高的場合，方案4比方案3更適合，它能提供極佳的布線層S2。主電源及其對應的地布在5層，層厚設置時，增大S2P之間的間距，縮小PG2之間的間距（相應縮小G1S2層之間的間距），以減小電源平面的阻抗，減少電源對S2的影響；鑒于以上原因，在本板的層的排布時，我們決定采用方案2，即：GND、SSPGND，由于表層仍有少量短走線，而底層則為完整的地平面，我們在S1布線層鋪銅，保證了表層走線的參考平面；性基本得到保證，而且第二層可鋪銅保證少量頂層走線的參考平面；1，由于該板無電源平面，電源平面阻抗問題也就不存在了；B，整板走線簡單，但作為接口濾波板，布線的輻射必須關注；案例（特例）：在XX產(chǎn)品的接口濾波板XXX的設計過程中，出現(xiàn)了以下情況：但在個別單板中，方案2不失為最佳層設置方案。方案1 TOP GND POWER BOTTOM 此方案為現(xiàn)行四層PCB的主選層設置方案，在元件面下有一地平面，關鍵信號優(yōu)選布 TOP層；至于層厚設置，有以下建議： 滿足阻抗控制 芯板（GND到POWER）不宜過厚，以降低電源、地平面的分布阻抗；保證電源平面的去藕效果； 為了達到一定的屏蔽效果，有人試圖把電源、地平面放在TOP、BOTTOM層，即采用方案2：此方案為了達到想要的屏蔽效果，至少存在以下缺陷： *電源、地相距過遠，電源平面阻抗較大 *電源、地平面由于元件焊盤等影響，極不完整 *由于參考面不完整，信號阻抗不連續(xù) 鑒于篇幅有限，本文僅列出一般原則，供大家參考。 對于母板的層排布，鑒于我司現(xiàn)有母板很難控制平行長距離布線，對于板級 工作頻率在50MHZ以上的（50MHZ以下的情況可參照，適當放寬），建議排布原則： a. 元件面、焊接面為完整的地平面（屏蔽）； b. 無相鄰平行布線層； c. 所有信號層盡可能與地平面相鄰； d. 關鍵信號與地層相鄰，不跨分割區(qū)。 Vcc、GND 作為參考平面，兩者的作用與區(qū)別 電源、地平面均能用作參考平面，且有一定的屏蔽作用；但相對而言，電源平面具有較高的特性阻抗，與參考電平存在較大的電位勢差；從屏蔽的角度，地平面一般均作了接地處理，并作為基準電平參考點，其屏蔽效果遠遠優(yōu)于電源平面； 在選擇參考平面時，應優(yōu)選地平面。對于消費類產(chǎn)品，如，電視、VCD、計算機的主板一般都使用6層以下的PCB板，而且會為了滿足大批量生產(chǎn)的要求、嚴格遵守有關工藝規(guī)范、犧牲部分性能指標。面對日趨殘酷的通訊市場競爭，我們的產(chǎn)品開發(fā)面臨越來越大的壓力；時間、質(zhì)量、成本是我們能否戰(zhàn)勝對手乃至生存的基本條件。信號的層數(shù)主要取決于功能實現(xiàn)，從EMC的角度，需要考慮關鍵信號網(wǎng)絡（強輻射網(wǎng)絡以及易受干擾的小、弱信號）的屏蔽或隔離措施。經(jīng)驗豐富的CAD工程師，能根據(jù)以上參數(shù)再結(jié)合板級工作頻率、有特殊布線要求的信號數(shù)量以及單板的性能指標要求與成本承受能力，最后確定單板的信號層數(shù)。信號層數(shù) Vcc、GND的層數(shù) 單板電源的層數(shù)由其種類數(shù)量決定；對于單一電源供電的PCB，一個電源平面足夠了；對于多種電源，若互不交錯，可考慮采取電源層分割（保證相鄰層的關鍵信號布線不跨分割區(qū)）；對于電源互相交錯（尤其是象8260等IC，多種電源供電，且互相交錯）的單板，則必須考慮采用2個或以上的電源平面，每個電源平面的設置需滿足以下條件： 單一電源或多種互不交錯的電源； 相鄰層的關鍵信號不跨分割區(qū)；地的層數(shù)除滿足電源平面的要求外，還要考慮：表層與內(nèi)層走線的比較 微帶線（Microstrip） 微帶線與帶狀線的比較 布線層的優(yōu)先級別 3 阻抗控制 特征阻抗的物理意義 輸入阻抗： 特征阻抗 偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗 生產(chǎn)工藝對對阻抗控制的影響 差分阻抗控制 當介質(zhì)厚度為5mil時的差分阻抗隨差分線間距的變化趨勢 當介質(zhì)厚度為13 mil時的差分阻抗隨差分線間距的變化趨勢 當介質(zhì)厚度為25 mil時的差分阻抗隨差分線間距的變化趨勢 屏蔽地線對阻抗的影響 地線與信號線之間的間距對信號線阻抗的影響 屏蔽地線線寬對阻抗的影響 阻抗控制案例 4 特殊信號的處理 5 過孔 過孔模型 過孔的數(shù)學模型 對過孔模型的影響因素 過孔對信號傳導與輻射發(fā)射影響 過孔對阻抗控制的影響 過孔數(shù)量對信號質(zhì)量的影響 6 跨分割區(qū)及開槽的處理 開槽的產(chǎn)生 對電源/地平面分割造成的開槽 開槽對PCB板EMC性能的影響 高速信號與低速信號的面電流分布 分地”的概念 信號跨越電源平面或地平面上的開槽的問題 對開槽的處理 需要嚴格的阻抗控制的高速信號線，其軌線嚴禁跨分割走線 當PCB板上存在不相容電路時，應該進行分地的處理 當跨開槽走線不可避免時，應該進行橋接 接插件（對外）不應放置在地層隔逢上 高密度接插件的處理 跨“靜地”分割的處理 7 信號質(zhì)量與EMC EMC簡介 信號質(zhì)量簡介 EMC與信號質(zhì)量的相同點 EMC與信號質(zhì)量的不同點 EMC與信號質(zhì)量關系小結(jié) 第三部分 背板的EMC設計 1 背板槽位的排列 單板信號的互連要求 單板板位結(jié)構(gòu) 板位結(jié)構(gòu)影響； 板間互連電平、驅(qū)動器件的選擇 2 背板的EMC設計 接插件的信號排布與EMC設計 接插件的選型 接插件模型與針信號排布 阻抗匹配 電源、地分配 電源分割及熱插拔對電源的影響 地分割與各種地的連接 第四部分 射頻PCB的EMC設計 1 板材 普通板材 射頻專用板材 2 隔離與屏蔽 隔離 器件布局 敏感電路和強輻射電路 屏蔽材料和方法 屏蔽腔的尺寸 3 濾波 電源和控制線的濾波 頻率合成器數(shù)據(jù)線、時鐘線、使能線的濾波 4 接地 接地分類 大面積接地 分組就近接地 射頻器件接地 接地時應注意的問題 接地平面的分布 5 布線 阻抗控制 轉(zhuǎn)角 微帶線布線 微帶線耦合器 微帶線功分器 微帶線基本元件 帶狀線布線 射頻信號走線兩邊包地銅皮 6 其它設計考慮第一部分 布局 1 層的設置 在PCB的EMC設計考慮中，首先涉及的便是層的設置； 單板的層數(shù)由電源、地的層數(shù)和信號層數(shù)組成；電源層、地層、信號層的相對位置以及電源、地平面的分割對單板的EMC指標至關重要。優(yōu)選布線層串擾傳輸線的反射1單板接地方式背板接地方式關于接地方式的一般選取原則以上各種方式組成的混合接地方式浮地多點接地單點接地基本的接地方式接地的目的接地的含義55PCB EMC設計規(guī)范目錄 第一部分 布局 1 層的設置 合理的層數(shù) Vcc、GND的層數(shù) 信號層數(shù) 單板的性能指標與成本要求 電源層、地層、信號層的相對位置 Vcc、GND 平面的阻抗以及電源、地之間的EMC環(huán)境問題 Vcc、GND 作為參考平面，兩者的作用與區(qū)別 電源層、地層、信號層的相對位置 2 模塊劃分及特殊器件的布局 模塊劃分 .1 按功能劃分 2 . 按頻率劃分 按信號類型分 綜合布局 特殊器件的布局 電源部分 時鐘部分 電感線圈 總線驅(qū)動部分 濾波器件 3 濾波 概述 濾波器件 電阻 電感 電容 鐵氧體磁珠 共模電感 濾波電路 濾波電路的形式 濾波電路的布局與布線 電容在PCB的EMC設計中的應用 濾波電容的種類 電容自諧振問題 ESR對并聯(lián)電容幅頻特性的影響 ESL對并聯(lián)電容幅頻特性的影響 電容器的選擇 去耦電容與旁路電容的設計建議 儲能電容的設計 4 地的分割與匯接第二部分布線傳輸線模型及反射、串擾概述：傳輸線模型傳輸線的種類微帶線（microstrip）帶狀線（Stripline）2 合理的層數(shù) 根據(jù)單板的電源、地的種類、信號密度、板級工作頻率、有特殊布線要求的信號數(shù)量，以及綜合單板的性能指標要求與成本承受能力，確定單板的層數(shù)；對于EMC指標要求苛刻（如：產(chǎn)品需認證CISPR16 CLASS B）而相對成本能承受的情況下，適當增加地平面乃是PCB的EMC設計的殺手锏之一。元件面下面（第2層或倒數(shù)第2層）有相對完整的地平面；高頻、高速、時鐘等關鍵信號有一相鄰地平面；關鍵電源有一對應地平面相鄰（如48V與BGND相鄰）。在CAD室現(xiàn)行工具軟件中，在網(wǎng)表調(diào)入完畢后，EDA軟件能提供一布局、布線密度參數(shù)報告，由此參數(shù)可對信號所需的層數(shù)有個大致的判斷；單板的性能指標與成本要求對于高端產(chǎn)品，為了盡快將質(zhì)量過硬的產(chǎn)品推向市場，適當?shù)某杀驹黾釉谒y免；而對于成熟產(chǎn)品或價格壓力較大的產(chǎn)品，我們必須盡量減少層數(shù)、降低加工難度，用性價比合適的產(chǎn)品參與市場競爭。 電源層、地層、信號層的相對位置 Vcc、GND 平面的阻抗以及電源、地之間的EMC環(huán)境問題 （此問題有待深入研究、以下列出現(xiàn)有部分觀點，僅供參考） *電源、地平面存在自身的特性阻抗，電源平面的阻抗比地平面阻抗高； *為降低電源平面的阻抗，盡量將PCB的主電源平面與其對應的地平面相鄰排布并且盡量靠近，利用兩者的耦合電容，降低電源平面的阻抗； *電源地平面構(gòu)成的平面電容與PCB上的退耦電容一起構(gòu)成頻響曲線比較復雜的電源地電容，它的有效退耦頻帶比較寬，（但存在諧振問題）。 電源層、地層、信號層的相對位置 對于電源、地的層數(shù)以及信號層數(shù)確定后，它們之間的相對排布位置是每一個EMC工程師都不能回避的話題； 單板 層的排布一般原則： a. 元件面下面（第二層）為地平面，提供器件屏蔽層以及為頂層布線提供參考平面； b. 所有信號層盡可能與地平面相鄰； c. 盡量避免兩信號層直接相鄰； d. 主電源盡可能與其對應地相鄰； e. 兼顧層壓結(jié)構(gòu)對稱。 注：具體PCB的層的設置時，要對以上原則進行靈活掌握，在領會以上原則的基礎上，根據(jù)實際單板的需求，如：是否需要一關鍵布線層、電源、地平面的分割情況等，確定層的排布，切忌生搬硬套，或摳住一點不放。 以下為單板層的排布的具體探討： *四層板，優(yōu)選方案1，可用方案3。實際上，由于大量采用表貼器件，對于器件越來越密的情況下，本方案的電源、地幾乎無法作為完整的參考平面，預期的屏蔽效果很難實現(xiàn)；方案2使用范圍有限。以下為方案2在XX產(chǎn)品的接口濾波板中的使用案例；A，整板無電源平面，只有GND、PGND各占一個平面；C，該板貼片元件較少，多數(shù)為插件。分析：2，由于貼片元件少（單面布局），若表層做平面層，內(nèi)層走線，參考平面的完整3，作為接口濾波板，PCB布線的輻射必須關注，若內(nèi)層走線，表層為GND、PGND，走線得到很好的屏蔽，傳輸線的輻射得到控制；在傳輸XX產(chǎn)品的五塊接口濾波板中，出于以上同樣