电磁兼容技术及其在PCB设计中的应用2
电磁兼容技术在加固计算机底板PCB设计中的应用
( h aS i uln d s yC roao ,a g uA tmai e e rhIsit,a y n a g 2 2 0 ,hn ) C i h b iigI ut op rt nJ n s uo t nR s ac tueL nu g n 2 0 6C i n p d n r i i o n t i a
计算机光盘软件与应用
21 0 1年第 3期 C m u e D S f w r n p lc to s o p t rC o ta ea dA p a i n i 工程技术
电磁兼容技术在加固计算机底板 P B设计中的应用 C
周 莹
(中国船舶 重工集 团公 司江苏 自动化研 究所 ,江苏连 云港 2 2 0 ) 20 6
层 ,然 后确 定元 器件 的布局 ,最 后 进行 合理 布线 ,现在 分别 加 以 来说 ,标 准 会更 严格 ,要求 更 苛刻 。所 以,要 保证 整个 系 统的 电 讨论。 磁兼 容 性 的关键 所 在是 保证 印制 电路板 的 电磁 兼容 性 。本 文将 讨 ( )底 板 P B的合 理 分层 一 C 论 电磁 兼容技 术 及其 在加 固计 算机 底 板 P B 计 中的应 用 。 C设 底 板一 般 由信 号层 、地 层和 电源层 组成 ; 由他 们各 自的数 量 二 、 电磁兼容 技 术 总和 得 到层 数 。确 定单 板 的层数 需 要综 合考 虑 :信 号的 种类 、 信 电磁兼 容主 要包 括 敏感 体 、耦 合通 路 和干 扰源 三 个要 素 。所 号 线 的需要 的密 集程 度 、 电源 的种 类 、地 的种类 、各种 信 号 的频 以电子 设备 系统 电磁 兼 容性 设计 的 主要 内容 就 是要 控制 干扰 源 的 率 等 因素 ,要达 到 电磁 兼容 的严 格 标准 并且 考虑 成 本价 格 ,采用 电磁 辐射 ,切 断或抑 制 耦合 通 路 ,并且 提 高敏 感体 的抗 电磁干 扰 适 当增 加地平 面 的方法 是提 高 底板 P B的电磁 兼容 性 的最好 方 法 C 能力 。为实现 电磁 兼 容性 ,可 以采 用 以下 几个 方 面的措施 。 之 一。 ( )合理 布局 器件 和 电路 一 。 1底板 电源层 数 的确 定 . 应 该 将 容 易 受 到干 扰 的敏 感 元 器 件 与 干 扰 源 尽 可 能 的地 远 底板 电源 的层数 由 电源 的数 量 、种 类决 定 。对 于一 种 电源供 离 ,将输 出与输 入端 口妥善 的进 行 隔离 ,将 不 相容 的信 号 的走 线 电的 印制板 ,只 需 一个 电源 平面 ;对于 使用 多种 电源 的 印制 板 , 分开 排布 。 如 果 电源 互 不交 错 ,那 么可 考虑 进 行 电源层 分割 ;如果 是采 用 多 ( )采取 正确 的 电磁 屏蔽 二 种 电源 供 电 ,并且 电源 互相 交错 ,那么 必须 采 用两 层或 两 层 以上
电磁兼容设计方案
电磁兼容设计方案1. 引言在现代电子设备的设计中,电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是一个十分重要的考虑因素。
由于电子设备在工作时会产生电磁辐射并对周围环境中的其他设备和系统产生干扰,如果没有进行充分的电磁兼容性设计,不仅会降低设备的性能和可靠性,还可能导致其他设备或系统的故障。
因此,本文将介绍电磁兼容设计的基本原理和几种常见的设计方案。
2. 电磁兼容性的基本原理电磁兼容性是指在特定工作环境下,电子设备不会产生不受控制的电磁干扰,并且不会受到其他电子设备的干扰。
在电磁兼容性设计中,主要涉及电磁辐射和电磁感应两个方面。
电磁辐射是指电子设备在工作时会通过电磁波的形式向周围空间传播电磁能量。
为了降低电磁辐射对其他设备和系统的干扰,需要采取一定的屏蔽措施,如使用金属外壳、引入地线和屏蔽罩等。
电磁感应是指电子设备会受到周围电磁环境中其他设备和系统的电磁干扰。
为了提高设备的抗干扰能力,需要进行周围环境的电磁干扰分析,并在设计过程中采取相应的抗干扰措施,如增加滤波器、降噪电路、使用扼流圈等。
3. 电磁兼容设计方案3.1 PCB设计在PCB设计中,采取合理的布局和层叠设计可以有效降低电磁辐射和电磁感应。
以下是一些常见的 PCB 设计方案:•分析和规划信号、电源和地线的布局,尽量避免布线交叉和平行走向,减小信号的环形电流。
•使用分层布局,将功率地线和信号地线分开,并通过合理布置等长的连接来减小回路面积。
•添加地线填充,增加整体的屏蔽效果。
•选择合适的线宽和距离,减小电磁辐射的强度。
•使用电磁兼容性强的材料来制作 PCB 板,如使用低介电常数的材料来减小信号传输时的串扰。
3.2 屏蔽措施在电子设备的设计中,屏蔽是一种常见的电磁兼容性设计方案,用来抑制电磁辐射和电磁感应。
以下是一些常见的屏蔽措施:•使用金属外壳或屏蔽罩来封装电子设备,减小电磁辐射的泄漏。
•在 PCB 和连接线上添加屏蔽层或屏蔽材料,阻挡电磁波的传播。
PCB的电磁兼容设计概述
PCB的电磁兼容设计概述引言电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电子设备在不产生或不受外界电磁干扰的情况下,正常工作以及在其工作环境中不对其他设备产生电磁干扰的能力。
在PCB设计中,电磁兼容设计的重要性不言而喻。
本文将对PCB的电磁兼容设计概述进行讨论,包括EMC的基本原理、常见问题以及相应的解决方案。
电磁兼容的基本原理电磁兼容设计的基本原理是通过合理的电路布局、地线设计以及滤波等措施来减少电磁辐射和电磁感应干扰。
在PCB设计中,以下原则应被遵循:1. 电路布局在PCB的电路布局中,重要的电路组成部分应尽可能远离辐射噪声源。
此外,不同功能的电路应相互隔离,以避免彼此之间的干扰。
例如,高频电路和低频电路应分别布局在不同的地方,并通过光隔离、屏蔽罩等手段来相互隔离。
2. 地线设计地线是PCB中保证信号的可靠传输以及防止电磁干扰的重要组成部分。
良好的地线设计可以有效减少信号回流路径上的电磁辐射。
为了实现良好的地线设计,在PCB布线过程中,应遵循以下几点原则: - 尽量将地线和信号线走在同一层,减少信号与地线之间的交叉。
- 采用宽而短的地线,以降低地线的电阻和电感。
- 在PCB布线中,要避免地线回流路径过长,尽量使其短而直。
3. 滤波措施滤波是一种常用的减少电磁干扰的手段。
在PCB设计中,通过合理的滤波器设计可以有效滤除电磁噪声,从而提高系统的电磁兼容性。
常见的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
在选取滤波器时,应结合系统的实际需求来确定合适的滤波器类型和参数。
常见问题及解决方案在PCB设计中,存在一些常见的电磁兼容问题,下面将结合这些问题给出相应的解决方案。
1. 辐射噪声问题辐射噪声是指电子设备所产生的电磁波通过空气或其他传导介质传播到周围环境中产生的干扰。
为了减少辐射噪声,可以采取以下措施:- 合理规划PCB布局,将辐射噪声源与敏感电路部分分开。
电路板级的电磁兼容设计
电路板级的电磁兼容设计电磁兼容是现代电子设备设计中重要的一环,在电路板级的设计中尤为关键。
以下是几个重要的设计原则和方法,可用于电路板级的电磁兼容设计。
1.地线设计:地线是电路板设计中一个重要的组成部分,它扮演着连接和分配各种信号和电源的角色。
一个良好的地线设计可以有效地减小电磁辐射和电磁敏感性。
在地线设计中,应注意以下几个方面:-地位连接:确保地线连接短、粗、宽以及直接。
-地位平面:使用连续和全面的地位平面,降低环路电流的流动。
-地位隔离:将模拟和数字地位隔离开,以防止互相干扰。
-地位分割:将地位分成不同的区域,以隔离敏感的模拟信号和噪声源。
2.信号层规划:在多层电路板设计中,信号层的布局和规划对于电磁兼容性也至关重要。
以下是几个信号层规划的原则:-信号区域:将信号分组到不同的区域,确保相互之间的干扰最小。
-电源与地位:为每个器件提供干净的电源和地位,以降低电磁噪声的产生。
-信号路径:设计短而直接的信号路径,减小环路电流和辐射电磁场。
-高频信号:使用特殊板层来隔离高频信号,以阻止其在其他层之间传播。
3.输入输出接口的电磁屏蔽:输入输出接口通常是电子设备与外部环境连接的部分,容易受到外部电磁干扰的影响。
为了保护输入输出接口免受干扰,可采用以下方法:-电源滤波器:在输入电源线路上安装滤波器,以阻止电磁噪声进入设备。
-磁隔离:使用磁隔离器分离输入输出接口和电路板,阻止磁耦合干扰。
-屏蔽罩:采用金属屏蔽罩覆盖输入输出接口和相关电路,以隔离干扰源。
4.地线回流路径的设计:地线回流路径通常是电磁兼容性问题的焦点。
良好的地线回流路径设计可以最大限度地减小环路电流和电磁辐射。
以下是几个关键的设计原则:-低阻抗路径:确定良好的地线回流路径,以最小化环路电流。
-地位平面:使用连续的地位平面成为地线回流路径的一部分。
-层间连接:确保信号和地位通过好的层间连接,减小环路电流。
5.模拟与数字信号隔离:模拟信号和数字信号相互干扰是电磁兼容设计中的一个常见问题。
PCB布局设计中的EMC标准评估分析
PCB布局设计中的EMC标准评估分析在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布局设计过程中,EMC (Electromagnetic Compatibility,电磁兼容性)标准评估分析是至关重要的一步。
EMC标准评估分析旨在确保电子设备在工作时不会相互干扰,同时也不会受到外部电磁干扰的影响,从而保证设备的稳定性和可靠性。
首先,需要明确了解EMC标准的基本原则。
EMC标准通常包括电磁兼容性、干扰电压抑制、传导干扰和辐射干扰等方面的要求。
在设计PCB布局时,需要考虑到这些要求,保证PCB布局符合相关标准的规定。
其次,进行电磁兼容性分析。
电磁兼容性分析是评估电子设备是否在电磁环境中正常工作而不会产生干扰的重要手段。
通过对电路板布局、线路走向、接地等方面的合理设计,可以有效减少电磁辐射和传导干扰的发生,提升设备的抗干扰能力。
另外,需要对干扰电压抑制进行评估。
干扰电压抑制是指在电路设计中采取措施降低干扰电压的作用。
在PCB布局设计中,可以通过合理的布线、差分信号设计、模拟与数字信号分离等方式来减少干扰电压的产生,从而降低设备受到干扰的可能性。
此外,还要考虑传导干扰和辐射干扰的评估。
传导干扰是由于电路板之间的相互作用导致的干扰,而辐射干扰则是由于电路板辐射的电磁波造成的干扰。
在PCB布局设计中,可以采取减少线路长度、增加地线面积、使用滤波器等手段来降低传导干扰和辐射干扰的影响,提升设备的抗干扰能力。
最后,在进行EMC标准评估分析时,需要借助专业的仿真软件和工具进行模拟和测试。
通过仿真可以提前发现潜在的干扰问题,避免在实际生产中出现不必要的麻烦。
同时,还可以借助传导和辐射测试仪器对电磁兼容性进行实际的测试,确保设备符合相关标准的要求。
综上所述,PCB布局设计中的EMC标准评估分析是确保电子设备稳定运行的关键步骤。
通过对电磁兼容性、干扰电压抑制、传导干扰和辐射干扰等方面进行全面评估,可以有效提升设备的抗干扰能力,确保设备在各种工作环境下都能正常运行,为用户提供更加可靠的产品和服务。
电磁兼容中三大类PCB布线设计详解
电磁兼容中三大类PCB布线设计详解从电磁兼容的角度,我们需要对以下四种布线加以关注:A 强辐射信号线(高频、高速、时钟走线为代表)B 敏感信号(如复位信号)C 功率电源信号D 接口信号(模拟接口或数字通信接口)一、单双面布线设计1.在单层板中,电源走线附近必须有地线与其紧邻、平行走线。
减小电源电流回路面积,减小差模环路辐射。
2.电源走线单面板或双面板,电源线走线很长,每隔3000mil 对地加去耦电容(10uF +1000pF)。
滤除电源线上地高频噪声。
3.Guide Ground Line对于单、双层板,关键信号线两侧应该布“Guide GroundLine”。
关键信号线两侧地“包地线”一方面可以减小信号回路面积,另外还可以防止信号与其他信号线之间的串扰。
4.回流设计在单层板或双层板中,布线时应该注意“回流面积最小化”设计,回路面积越小,回路对外辐射越小,并且搞干扰能力越强。
对于多层板来说,要求关键信号线有完整的信号回流,最后是GND 平面回流。
次重要信号有完整平面回流。
通过减小回路来防止信号串扰,同时降低对外的辐射。
5.直角走线PCB 走线不能有直角走线。
直角走线导致阻抗不连续,导致信号发射,从而产生振铃或过冲,形成强烈的EMI 辐射。
6.PCB走线粗细应一致。
粗细不一致时,走线阻抗突变,导致信号反射,从而产生振铃或过冲,形成强烈的EMI 辐射。
7.相邻布线层注意在分层设计时,应避免布线层相邻。
如果无法避免,应适当拉大两布线层上的平行信号走线会导致信号串扰。
线层之间的层间距,缩小布线层与其信号回路之间的层间距,布线层1与布线层2不宜相邻。
相邻布尽可能避免相邻布线层的层设置,无法避免时,尽量使两布线层中的走线相互垂直或平行走线长度小于1000mil ,这样减小平行走线之间的串扰。
PCB布局布线中的电磁兼容性设计策略
PCB布局布线中的电磁兼容性设计策略在PCB(Printed Circuit Board)设计过程中,电磁兼容性是一个至关重要的考虑因素。
随着电子设备越来越小型化和高频化,电磁干扰问题也变得更加突出。
因此,为了确保电路板的正常运行以及减少电磁干扰对其他设备的影响,需要采取一些电磁兼容性设计策略。
首先,合理的PCB布局是确保电磁兼容性的关键。
在布局过程中,应尽量避免信号线和电源线的交叉,尤其是高速信号线和低压差信号线之间的交叉。
通过分离不同电源和信号地,减少共模干扰的产生。
此外,合理地放置元件和规划整体布局,可以减少电磁耦合和串扰,提高电路板的抗干扰能力。
其次,良好的PCB布线设计也对电磁兼容性起着至关重要的作用。
在进行布线时,应避免封闭回路,即尽可能减少回流回路的长度和面积,减少电磁辐射的可能性。
此外,对于高速信号线,应尽量采用差分传输线路,减少信号的辐射和敏感性。
对于对地和电源的接地,应采用短而宽的线路,以降低接地回路的电阻,提高信号传输的质量。
另外,在PCB设计中还应考虑有效地屏蔽和防护措施,以减少外界电磁干扰对电路器件的影响。
可以通过合理设计PCB板的层次结构,利用金属层(如铜层)作为屏蔽层,封装高频信号和敏感器件,减少外部电磁场的干扰。
另外,还可以在PCB板上添加适当的滤波器件和TVS(Transil Voltage Suppressor)二极管等器件,以降低噪声和干扰,提高系统的稳定性。
最后,进行PCB设计时应注意地面的布局。
地面是整个电路板的参考平面,对于电路的运行和信号的传输至关重要。
在设计地面时,应采用大面积接地,减少接地回路的电阻,降低电磁干扰的产生。
另外,对于高频信号,可以采用平面波导等方式,优化地面的设计,提高系统的抗干扰能力。
总的来说,电磁兼容性是PCB设计中需要重点考虑的问题之一。
通过合理的布局和布线设计,有效地屏蔽和防护措施,以及优化地面设计等策略,可以提高电路板的抗干扰能力,保障电子设备的正常运行。
pcb设计emc注意事项
pcb设计emc注意事项在PCB设计中,EMC(电磁兼容性)是一个非常重要的问题。
如果我们不遵守EMC的规则,可能会导致电磁干扰,影响系统的性能并且可能引起故障。
因此,我们需要注意以下几个方面来确保PCB设计的EMC符合标准。
1. 布局设计在PCB布局中,我们应该尽量避免信号线路过于密集、及时引出接地线和电源线。
尤其是高速信号线路,为了减少反射和串扰,需要增加地线和电源线的数量,保证足够的电容来滤波。
同时,我们需要遵守信号层和地层的交错设计原则,避免信号走线过长,避免线原本的混杂等问题。
2. 射频特性射频电路通常会存在连续谐振和杂波辐射等问题,具有射频特性的器件应按物理原理选择最合适的形状和布线方案,使得射频电路的电源和地线短而连续,并注意防止各种谐振和共振现象的产生。
3. 屏蔽为了防止EMC问题,我们需要在PCB设计过程中适当采用屏蔽措施。
通常是采用金属板或金属盖来屏蔽有害电磁波。
可以使用静电屏蔽材料,以带电荷浸润表面,将静电感应在外围进行分散。
屏蔽材料需要与地面、金属板或金属盖牢固连接,以形成一个封闭的电磁屏蔽环境。
4. 接地并非所有的接地都是完美的,因为各种类型的地电位将磁场成分转移到其它电路的环境中。
近年来,接地方案的选择尤为重要,选择合适的接地方法可以有效减少 PCB 设计的干扰和抗干扰性能。
5. 模拟和数字电路的分离在PCB设计中需要注意分离模拟和数字电路,并合理安排它们的布局。
分离可以避免数字信号对于高分辨率模拟电路的干扰,同时也提高了同步速度和减小噪音,提高调整范围。
需要注意的是,以上几点只是基本原则,具体操作上还应根据具体的电路原理图进行设计。
这些EMC注意事项,细节较多,涉及面还很大,需要进行系统的设计、仿真和优化。
在多年的EMC工作中,我们一直坚持勤奋学习,大力推进EMC技术研究和应用实践,分享数据和信息,积极开展国际合作,在全球范围内推动EMC技术的进步和应用发展。
PCB设计中的电磁兼容性探讨
谐波成 分, 因此 , 在设计电路时 , 应在 满足产 品设计要 求的情况下 , 选择 低 的边 沿 变 化 速 度 。 2、 去耦设计 去耦是克服 由于数字 电路 的开关逻辑产生的物理和H l  ̄' q约束的方 法 。数字逻辑通常具有 0和 1 两个状态 , 即低 电平 和高电平 , 由元件 内 部开关决定 ,在触发操作附近 的逻辑 开关 状态变化会 对其产生一定的 不确定性 。如果增加 了高频噪声 , 么不确 定的程度会增 加 , 那 甚至会产 生错误 的触发 。 因此 , 通过给指定的对象使用电容器去耦成为一种必要 的优化方法 , 所用 电容值可以通过公式 C dd/V计算 。 = lt d 同时 , 由于实际 电容并非是理想的 ,我们常通过 太小两种 容值 电容并 联的方法来克服 这一 问题 ( 1 。去耦 电容常放置于距两连接端长度都最近 的位置( 图 ) 图
科技信息.
博士 ・ 专家论 坛
P B设计 巾的 电 磁兼 窨 性 搽 讨 C
北 京交通 大 学通信 与信 息 系统北 京 市重点 实验 室 李 然 张振 江
一
、
引言
随着现代科学技术的发展 , 电气电子设备 的数量及种类 不断增加 , 使 电磁 环 境 日益 复 杂 。 复杂 的 电磁 环 境 中 , 何 减 少 相 互 间 的 电 磁 骚 在 如 扰, 保证各种设备正常运转 , 减轻恶劣的 电磁环境对人类 及生态产生的 不 良影 响 正 成 为 越 来 越 突 出 的 课 题 。 电 磁 兼 容 设 计 正 是 为解 决 这类 问 题而迅速发展起来的新兴技 术方向 , 它包含两层要求 , 即一方 面电子设 备或系统能在预期的电磁环境中正常工作 , 无性能降低或故 障 , 另一方 面, 其对该 电磁环境不是一个污染源。 二 、 制 电 磁 骚 扰 的产 生 抑 在研究电磁兼容之前 , 需要先明确两个概念 , 即电磁骚扰 和电磁 干 扰。 电磁骚扰是指任何 可能引起装置 、 设备或系统性能降低或对有生命 或无生命物质产生损害作用 的电磁现象 。电磁干扰是指 电磁骚 扰引起 的设备 、 传输通道或系统性 能的下降。可见电磁干扰是后果 , 电磁骚扰 是原 因, 根据其强弱 , 它可能产生或不产生电磁干扰 , 我们需要抑制 的 , 也 正 是 电磁 骚 扰 这 一 起 因 。 电磁骚扰可以通 过导线传导和空 间辐射 两种途径起到作用。因此, 我们在设备或 系统 的 P B C 设计 时 , 也要在抑制传导 和辐射两方 面采取 措施 , 减轻电磁骚扰产生的影响 , 防止设计的设备和系统成为 电磁环境 污染源 。 l传导耦合抑制 、 传导是骚扰源与敏感设 备之间的主要骚扰耦合途径之一 。传导骚 扰可 以通过电源线 、 信号线 、 连线 、 互 接地导体等进行耦合 。在高频 时, 导体的 电感和电容将不可忽 略, 时电抗值将随频率而变化 。其 中, 此 感 抗随频率增加而增加 , 随频率增加而减小 。 容抗 如在射频 1 . M z 3 6 H 时, 5 电源线 、 接地导体 、 电缆的屏蔽层等呈现 低阻抗 , 电流 注入这些导体 故 时易于传播 , 当噪声传导到其他 敏感电路时 , 就可能产生骚扰作用 。实 验证明解决传导耦合 的办法 是防止导线感应噪声 ,即采用适 当的屏蔽 将导线分离或者在骚扰进入 敏感电路之前 ,用滤波方法从导线上除去
PCB电磁兼容设计
PCB电磁兼容设计随着计算机技术与电子技术的不断进步,电子产品的应用越来越广泛。
而电子产品的高频信号、数字信号、模拟信号等,都会产生电磁辐射和电磁干扰,这些干扰会对周围的电子设备产生影响。
因此,为确保电子产品的正常工作,必须进行电磁兼容性设计。
本文将介绍 PCB电磁兼容设计的相关内容。
一、电磁兼容设计的重要性当今社会中,众多电子设备之间相互影响,并产生各种互相干扰的现象。
若不进行电磁兼容性设计,电子产品之间的相互干扰就会不断加剧。
此外,还会导致电子产品的性能下降,寿命缩短,或者干脆无法使用。
因此,电磁兼容设计变得至关重要。
二、电磁兼容设计的基本原则(一)信号屏蔽对于高频信号、模拟信号和数字信号,我们可以通过信号屏蔽来降低电磁辐射和电磁干扰。
在 PCB设计中,我们可以选用屏蔽罩、屏蔽固定件、屏蔽膜等材料,将原本散发的信号封闭在内部,从而实现信号屏蔽的效果。
(二)减少反射PCB板内部导线上,如果出现反射问题,会带来不良的影响,并造成信号丢失。
为了解决此问题,我们可以使用阻抗匹配的方法,将信号完全传递到下一个接收器或驱动器上。
(三)尽量减少 PCB板上的环路在 PCB设计中,我们应尽可能减少 PCB板上的布线环路。
环路会使电磁波形成闭合回路,从而导致电磁场的集中,并增强电磁场的辐射。
三、电磁兼容设计的具体操作方法以下将介绍 PCB电磁兼容设计的具体操作方法:(一)分离电源与信号地将电源与信号地分开,可以减少电池或其他电源的电流干扰,并降低 PCB板上的环路。
(二)注重布线布线对电磁兼容性极其重要。
我们应尽可能减少线路的长度,缩小信号之间的距离,以及使敏感线距离参考地面、机壳等金属不发生贴近。
如果需要引出较长的信号线路,选用均布阻抗线路是个不错的选择。
(三)选择适当的 PCB材料PCB制造材料也是影响电磁兼容的重要因素。
选用合适的 PCB 材料,可以提高电路板的电磁兼容性能。
(四)验证实验视频学习这个过程需要准备的:1、第一部分学习视频资源(拍摄的U 视频) 2、第二部分学习视频资源(教师的课程)3、第一部分检测视频资源(学生自己拍摄的)4、第二部分检测视频资源(教师自行准备)在进行 PCB电磁兼容性设计后,为了验证其效果是否合格,我们可以进行验证实验。
pcb设计emc注意事项
pcb设计emc注意事项
在进行PCB设计时,EMC(电磁兼容性)是需要重点考虑的问题之一。
以下是几点需要注意的事项:
1.布局设计
将高频电路和低频电路分开布局,避免相互干扰。
在布局过程中,还需要考虑信号路径和电源路径的彼此穿插和交叉干扰问题,需要采用合适的屏蔽和滤波措施。
2.地面规划
地面的规划也是一项非常重要的任务。
在布局设计时,需要特别注意地面的分割和电路板上各个区域的接地方式。
需要保证地面的高频和低频信号分离,并且各个区域的接地点要保证电势的一致性。
3.EMI滤波
在电路设计中,需要考虑到各种可能的EMI源和接收器,因此需要在电路中加入滤波器,减少EMI的干扰。
4.防静电
防止静电的积累和放电也是非常重要的。
需要采用合适的防静电措施,如接地、静电屏蔽和加装放电电路等。
5.测试和认证
在电路设计完成后,需要进行EMI测试和认证。
需要按照相关标准进行测试,并逐步修正和优化电路的设计。
总之,EMC是电路设计中非常重要的一个环节,需要在设计的每一个环节上都考虑到EMC的问题。
只有合理的布局设计、地面规划、
EMI滤波、防静电措施以及测试和认证,才能保证电路的稳定性和可靠性。
PCB主板设计中电磁兼容性问题的分析与解决
PCB主板设计中电磁兼容性问题的分析与解决随着电子产品市场的不断扩大,电子产品的开发设计也变得越来越重要。
而在电子产品开发设计中,PCB主板设计就成为了一个关键领域。
在PCB主板设计中,电磁兼容性问题是一个非常重要的问题。
在本文中,将会对PCB主板设计中电磁兼容性问题进行分析与解决。
一、电磁兼容性问题的定义电磁兼容性问题简称EMC,是指电子系统在正常工作状态下,不发生对其他电子设备的干扰,也不被其他电子设备所干扰的能力。
在PCB主板设计中,由于电路板内部存在各种信号线和电源线,它们之间的电流和电压的交互作用,如果不妥善地处理,就很容易产生电磁干扰,从而影响到系统的正常工作。
因此,在PCB主板设计中,处理好电磁兼容性问题是非常重要的。
二、影响电磁兼容性的因素1. 线路板设计线路板设计对电磁兼容性的影响非常大,因为线路板是整个电子系统的支撑平台,其设计质量直接关系到整个系统的性能和稳定性。
在线路板设计中,应该避免长直线,因为长直线会成为天线,会收到外界电磁干扰的影响。
在线路板设计中,应该尽可能地使用折线来代替直线,从而减少线路板的天线效应。
2. 接地问题接地是影响电磁干扰的一个重要因素。
良好的接地设计可以减少电磁干扰。
在PCB主板设计中,应该采用单点接地原则,将所有引脚和电源进行连接,避免形成地回路。
3. 外壳设计外壳控制着电磁辐射的发射和扩散方向,并且对于外界信号的抑制也有一定的作用。
在PCB主板设计中,应该使用金属外壳来封装PCB板,以减少PCB板对外部电磁辐射的影响。
同时,应该在外壳上设置过滤器,以防止电磁波侵入外壳,从而对系统造成影响。
三、电磁兼容性问题的解决1. PCB设计在PCB设计中,应该尽可能采用层板设计,从而减少各信号线的相互干扰,同时将电源和地线进行层间交错设置,从而减少电流回路的大小和天线效应。
此外,在PCB设计时还应该合理布局各个器件,减少无用电流的流动,从而减少电磁干扰。
2. 选择合适的元件在PCB主板设计中,使用合适的元件也是非常重要的。
电磁兼容技术在印制电路板设计中的应用
( ) 放其余线 条 ,但是要 记住承载 5布
R 频 段 能 量 多的 线 条 需 要 采 取 通 量 最 小 F 化 ,同时要注意确保 RF回流路径始终可 为在多层板设计中, 可以设置专门的电源 j 层和地层 ,使信号 线与地线之间的距离仅 1 用 。 2 1 3 印制 电路 板 双 面 板 及 多 层 板 . . 为印制 电路板的 层间距离 。这样 ,板上所
从而避免形成较大的信号环路 , 降低产生较
回路控 制的条件 ( 是避 免产生磁场和 } 强辐射和敏感 度等 问题 。 而这 () 3高频 、高速、时钟等关键信号有~ 环路天线所必须的)等原因。此外 , 单面 j
中国科技信息 2 1 年 第 2 期 00 O
C IA S I C N EH OO Y I O M TO c. 1 HN CE EA D TC N LG N R A I Ot 00 N F N 2
时要 做 下 面几 条 :
较 强的 电磁 辐射 ,自身电路也对外 界的干 扰较敏 感。要改善印制线路板 的电磁兼 容 性 ,最简单而有效的方法就是减小关键信
() 1 确定沿着最关键 电路的信号 网络中 的电源盒接地点 。
() 2划分为功能子段布线 。 考虑敏感元
/ 号 的回路面 积 , 如产生较 强辐射 的时钟信 件及其县官的 I O端 口和 连接 器的要求。 () 3将最关键信号 网络的所有元件领近 号 、较敏感 的模拟 信号等。 ! 多层板 适用于高密度布线 、 高集成 度
B的抗干扰能 有信号的 回路面积就可以 降至 最小 , 从而 1 设计 合理排列各 层对 PC 力十分有 益。 C P B设计 中层排列的一些基 有效减小差模辐射 。
PCB板中的EMC设计指南和整改方法
PCB板中的EMC设计指南和整改方法EMC(电磁兼容性)设计是在PCB(印刷电路板)设计中至关重要的一环。
它确保电子设备在电磁环境中正常运行,同时不产生对其他设备或系统的电磁干扰。
为了实现良好的EMC设计,下面将介绍一些EMC设计指南和可能的整改方法。
EMC设计指南:1.良好的地线设计:地线是EMC设计的基础。
一个良好设计的地线系统可以有效降低电磁干扰。
地线应该尽量厚实,形成一个低阻抗的路径,以便将电流引导回源。
此外,地线的布局应符合电磁场传播的方向,避免出现回路共振。
2.分隔信号和电源线:为了避免信号引起电源线的干扰,应尽量将它们分隔布线。
如果信号和电源线必须穿越,那么应尽可能以垂直或交叉的方式进行布线。
3.组件布局:EMC设计中组件的布局也是重要的。
应将发射较强电磁干扰的组件(如高频放大器、开关电源等)远离敏感组件。
此外,应避免长线或环路,以减少电磁辐射。
4.屏蔽处理:对于发射强电磁干扰的组件或系统,可以采用屏蔽措施,如使用金属外壳或屏蔽盖。
屏蔽材料应选择导电性好的材料,并确保屏蔽与地线连接良好。
5.使用滤波器:滤波器可用于限制高频信号的传输,从而减少辐射和传导干扰。
在PCB设计中,可以使用滤波器对输入和输出信号进行滤波,尤其是在高速信号传输或高频噪声环境中。
整改方法:1.优化地线布局:如果发现地线布局存在问题,应重新考虑地线的布局方式。
可以通过增加地线的宽度和长度,减少电磁干扰。
2.重新布线:如果信号和电源线布线混在一起,可以尝试重新布线,将它们分隔开来。
这有助于减少信号对电源线的干扰。
3.添加衰减材料:如果存在辐射干扰,可以在关键区域添加衰减材料,如吸波材料或铁氧体材料。
这些材料可以吸收电磁辐射,并减少传导干扰。
4.优化组件布局:如果发现组件之间存在辐射干扰,可以尝试调整它们的位置。
将辐射干扰较大的组件远离敏感组件,减少电磁干扰的影响。
5.重新选择元件:如果一些元件的辐射干扰太大,可以尝试重新选择辐射干扰较小的元件。
pcb电磁兼容要求
pcb电磁兼容要求PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的电磁兼容性(EMC,Electromagnetic Compatibility)要求是确保电子设备在不同电磁环境中稳定运行并避免对其他设备产生干扰的重要方面。
以下是PCB电磁兼容性方面的一些常见要求和注意事项:1.电磁干扰抑制:-PCB应设计为在设备内部有效抑制电磁干扰,防止设备内部的信号相互干扰。
-使用屏蔽罩、滤波器和隔离元件等措施,减小电磁辐射和传导。
2.辐射和传导干扰控制:-控制PCB上导线的长度、走线方式和布局,以减小电磁辐射。
-使用地平面和电源平面来控制传导干扰。
-避免并行导线和高速数字信号线与敏感模拟信号线交叉。
3.防护与屏蔽:-对敏感信号线进行屏蔽,使用屏蔽罩和屏蔽层等。
-采用合适的地线设计,确保地的连通性和均匀性。
4.耦合和共模噪声抑制:-通过合适的电源线滤波器、差模和共模电感器等元件来抑制耦合和共模噪声。
-确保模拟和数字地域的适当隔离。
5.接地设计:-采用低阻抗的地线设计,确保设备内部地的均匀性。
-避免接地回流路径上的闭环。
6.抑制电磁脉冲:-使用合适的电源电容和电源电感器,抑制电磁脉冲。
-采用电源线滤波器,控制电源谐波。
7.标准符合:-遵循相关的EMC标准和规范,例如,EN55022、EN55024等。
-对PCB进行EMC测试,确保其符合适用的标准。
以上是一般性的PCB电磁兼容性要求,具体的要求可能会根据应用领域、产品类型和所处的电磁环境等因素而有所不同。
在设计PCB时,密切关注这些要求可以提高产品的可靠性和稳定性。
电磁兼容在电路设计中的原则和方法
电磁兼容在电路设计中的原则和方法电磁兼容设计要求在元器件级、部件级、设备级、系统级都达到互不干扰,正常工作。
元器件、部件级上的电磁干扰主要来自不同的元件之间的电磁耦合,电路设计的任务之一就是要消除元件和部件级上发生的电磁干扰影响。
设备级,系统级所发生的电磁干扰与电子设备所处的电磁环境,各电子设备之间的相互影响,以及电子设备内部的元件和部件之间的电磁耦合有关。
1 电磁兼容的分层设计原则这主要是按照电磁兼容设计的先后顺序来考虑的,从先到后可分为以下几层:(1) 元器件的选择和PCB设计,这是关键的;(2) 接地设计,这是主要的手段。
以上两层如果设计的好,可完成电磁兼容的80%以上的工作。
(3) 屏蔽设计;(4) 滤波设计和瞬态骚扰抑制。
以上两层是辅助手段,多为事后补救措施,也是我们最不提倡的。
(5) 可根据实际电路需要,结合以上几层来综合设计。
2 保证电磁兼容的方法主要根据构成干扰的三要素从下几方面来保证电磁兼容。
2.1 在不同等级上保证电磁兼容1) 从元器件级上来说,当是无源元件时,考虑(1)工作频带以外的元件参数与工作频带上的有很大的区别;(2)插件元件的末端引线有电感存在,当高频时这个电感易发生电磁兼容问题;(3)元件有寄生电容,寄生电感,在电路上表现为分布参数,在分析电路时也要考虑由它带来的等效电路。
当是有源元件时,工作中产生的电磁辐射也会以传导电流的方式成为干扰源,当是非线性元件时还可能发生频谱成分的变化,这种变化也会引起干扰。
2) 从设备级上来说,主要是保证减少对敏感设备的耦合,可考虑(1)增加脉冲前沿时间以减少干扰的频宽;(2)消除电路中震荡器产生的谐波及信号的谐波;(3)限制干扰辐射或消除干扰的传播途径。
3) 从系统级上来说,主要是靠组织或系统工程的方法来保证,因为有可能在单个设备上的电磁兼容得到了改善,但同时却影响了其它设备的工作条件,使得其它设备的性能指标变坏,此时需要从系统上折中考虑,另外,重要的一点是电磁兼容设计必须得到系统总体设计的高度重视。
基于多层PCB板设计的电磁兼容(EMC)考量与应用
基于多层PCB板设计的电磁兼容(EMC)考量与应
用
电磁兼容(Electro - Magnetic Compatibility,简称EMC)是一门新兴综合性学科,它主要研究电磁干扰和抗干扰问题。
电磁兼容性是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下,不因电磁干扰而降低性能指标,同时它们本身产生的电磁辐射不大于限定的极限电平,不影响其它系统的正常运行,并达到设备与设备、系统与系统之间互不干扰、共同可靠工作的目的。
电磁干扰(EMI)产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的,它包括由导线和公共地线的传导、通过空间辐射或近场耦合3种基本形式。
实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响,所以保证印制电路板电磁兼容性是整个系统设计的关键,本文主要讨论电磁兼容技术及其在多层印制线路板( Printed Circuit Board,简称PCB)设计中的应用。
PCB是电子产品中电路元件和器件的支撑件,它提供电路元件和器件之间的电气连接,是各种电子设备最基本的组成部分。
如今,大规模和超大规模集成电路已在电子设备中得到广泛应用,而且元器件在印刷电路板上的安装密度越来越高,信号的传输速度更是越来越快,由此而引发的EMC问题也变得越来越突出。
PCB 有单面板(单层板) 、双面板(双层板)和多层板之分。
单面板和双面板一般用于低、中密度布线的电路和集成度较低的电路,多层板使用高密度布线和集成度高的电路。
从电磁兼容的角度看单面板和双面板不适宜高速电路,单面、双面布线已满足不了高性能电路的要求,而多层布线电路的发展为解决以上问题提供了一种可能,并且其应用变得越来越广泛。
PCB设计中应考虑的电磁兼容问题
PCB设计中应考虑的电磁兼容问题什么是电磁兼容(EMC)问题在电子设备中,不同的电路之间、设备内部、以及设备与外部环境之间都会存在电磁干扰。
电磁兼容(EMC)问题指的是电子设备在使用时出现不合格的电磁场辐射和敏感度,导致电子设备的工作受到影响,从而影响到电磁环境和设备的性能。
EMC问题主要分为两种情况:一是电磁辐射(Electromagnetic Radiation)问题,即电子设备由于各种干扰源而引起的电磁辐射。
二是电磁敏感度(Electromagnetic Sensitivity)问题,即电子设备对外部电磁场的敏感度。
PCB设计中的EMC问题在PCB设计中,作为电子设备的基础,会涉及到许多和电磁兼容相关的问题。
下面,我们将列举一些需要在PCB设计中考虑的电磁兼容问题。
1. 线路走线在PCB设计中,线路走线是非常重要的一环,需要保证线路的排布合理、减小线路长度和面积面积等。
其中,关于线路长度的设定需要结合设计中的时序和噪声容限计算,以减缓电磁辐射和电磁干扰。
2. 电源系统设计电源系统在PCB电路中起到非常重要的作用,需要结合整个电路进行优化。
首先需要保证整个电路的接地系统合理,其中最重要的是要抑制地干扰。
另外,需要对电源线路进行滤波器的设置,来过滤掉电源线路中的高频干扰,并确保低噪声、高能效的电源系统。
3. 信号连接信号连接是PCB设计中的关键,需要考虑使用恰当的信号线、电容器、阻抗匹配等,以降低电磁干扰和提高信噪比。
常用的信号连接方法有“相邻层接地”、“信号层分离”等。
4. PCB板的堆叠方式在PCB设计中,需要特别考虑到板的堆叠方式。
通常情况下,需要将高速信号层和地层尽可能靠近,并且采用严格的分区规划,以降低电磁干扰和电磁辐射的影响。
5. PCB板尺寸和形状设计PCB板的尺寸和形状也会影响到电磁兼容性的问题。
通常情况下,需要在设计时遵循以下原则:尽量采用满尺寸、正方形的PCB板,从而减小板的形变和缺陷;同时需要在板的四周设置地线和滤波电容,以降低干扰和向外辐射的电磁波。
浅析PCB设计中的电磁兼容性
浅析PCB设计中的电磁兼容性作者:周彩霞易江义来源:《价值工程》2014年第06期摘要:针对PCB设计中的板层类干扰、布局类干扰和走线类干扰,详细分析了抑制电磁干扰的分层对策、布局规则和走线准则,并提出了电磁兼容预测分析,以实现PCB设计中的电磁兼容性。
Abstract: For layer interference, layout and wiring interference in PCB design, this paper introduces in detail the method for suppressing interference from hierarchical strategya, layout rules and routing principle, and presents the prediction and analysis of electromagnetic compatibility, in order to achieve the electromagnetic compatibility design of PCB.关键词: PCB设计;电磁干扰;电磁兼容性Key words: PCB design;electromagnetic interference;electromagnetic compatibility中图分类号:TN405 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)06-0039-020 引言电子产品的设计核心是电路,而承载电路的印制电路板(PCB)则是产品设计成败的关键。
印制电路板不仅要为电路中的元器件提供正确无误的电气连接,同时又要充分考虑印制电路板的抗干扰性。
随着信息化技术的发展,电子产品的种类、功能和速度不断增加,使PCB 的设计向着高密度、细孔径、细导线、小间距、多层次方向发展,PCB设计中的电磁兼容性(EMC)问题也变得愈发突出和令人关注。
PCB的电磁兼容设计
PCB的电磁兼容设计引言在现代电子设备中,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是一个关键的组成部分。
PCB的设计直接影响电子设备的性能和可靠性,其中电磁兼容性是一个非常重要的设计考虑因素。
PCB的电磁兼容设计旨在确保电子设备在电磁环境中能够正常工作并避免电磁干扰的问题。
本文将介绍PCB设计中的电磁兼容原则和技巧。
PCB的电磁兼容设计原则为了确保PCB的电磁兼容性,设计人员应遵循以下原则:1. 路线布局布局PCB时,应尽量避免高速信号与敏感信号之间的交叉路径。
通过合理规划信号线的走向,可以减少信号之间的相互干扰。
此外,还应注意将模拟和数字信号分开布局,以防止互相干扰。
2. 接地设计良好的接地设计对于PCB的电磁兼容性至关重要。
合理布置接地层、增加接地钳子和使用分立接地域等方法可以减少信号的共模干扰和电磁辐射。
3. 单板层次分离在多层PCB设计中,通过将系统模块分布在不同的层次上可以减少相互之间的干扰。
例如,将功率模块与信号模块分开布局,可以有效减少信号的串扰和电磁辐射。
4. EMI(Electromagnetic Interference)滤波在设计中使用合适的EMI滤波器可以减少电磁干扰的问题。
EMI滤波器通常用于滤除高频电磁干扰信号,可以降低电磁辐射和对其他设备的干扰。
5. PCB材料选择PCB的电磁兼容性也与材料的选择有关。
选择具有良好电磁屏蔽性能的材料可以减少电磁辐射和对外界电磁干扰的敏感性。
PCB的电磁兼容设计技巧除了以上原则,还可以采用一些技巧来提高PCB的电磁兼容性。
1. 管理信号走线路径合理管理信号走线路径可以最大程度地减少信号之间的串扰和辐射。
高速信号应尽量避免与敏感信号交叉走线,并且应尽量减少信号线的长度。
2. 使用电磁屏蔽罩对于特别敏感的模块或电路,可以在其周围设计电磁屏蔽罩来阻隔外界电磁干扰。
电磁屏蔽罩通常用金属材料制作,并与接地层连接以提供良好的屏蔽效果。
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维普资讯 C4.28TN315/PIS0710SN10.3X计算机工程与科学COMPUEENGNRITRIEENG&SICENCE2004年第26卷第4期V0.6,.2O12No4,O4文章编号:0710(040—8?310.X20)400030电磁兼容技术及其在PB设计中的应用CEMCadIsAplainiCBDeinntpitnPsgco俞海珍。
冯浩YUizeHa.hn。
FENGoHa(江工业大学信息工程学院。
江杭州301)浙浙104(colfIfrtnEgneighjniestfehooyShoomainier。
ZeagUnvriocnlg。
Haghu301。
CiaononiyTnzo104hn)摘要:在印制电路板的电路设计阶段就进行电磁兼容性(M)计是非常重要的。
本文介绍了EC设电磁兼容技术及其在印制电路板中的应用,印制电路板的选取到元器件的布置以及地线、从电源线和信号线的设计,最后结合POERTL公司的POE9SRTL9E软件,出了一种在PB设计中减少电磁干扰的设给C计方法。
AsatIivrmprnosreetmgesoably(MCeiunhorfbtc ̄seiotttttlrantmcmptitE)dsndrgtecusortyaacoiaigiePsiutdsg.TippritdcstetcnqeoMCadiplainiCBdsg,icuigCB’crieicnhsaenruehehiusfrEontapitnPeisconnldntecocfB,tearnenfeen,tedsgfrudtae,mantcsadsarcsFn—hhieoPCshragmetolmetheioonrcssngirenilte.iaangall,oiigwtROEL9E,adsgtofrdcnlcrmantnefrneipeetd.ycmbnniPT9Sheimehdoeuigeetogeiitreecsrsnenc关键词:印制电路板;磁兼容;电电磁干扰;RTLPOEKersPywod:CB;EMC;E;POTLMIRE中图分类号:N1.:N3T402T0文献标识码:A电磁环境电平是由自然干扰源及人为干扰源的电1引言电磁兼容(MC是一门新兴的综合性学科,E)它主要研究电磁干扰和抗干扰的问题。
电磁兼容性是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下不因电磁干扰而降低性能指标,时它们本身产同生的电磁辐射不大于检定的极限电平,影响其不磁能量共同形成的。
电子设备和系统的电磁兼容性指标已成为电子设备和系统设计在研制时的一个重要的技术要求。
现在已经有了抑制电子设备和系统的EIM的国际标准,统称为电磁兼容(M)EC标准,它们可以作为普通设计者布线和布局时抑制电磁辐射和干扰的准则。
对于军用电子产品设计者来说,标准会更严格,要求更苛刻。
它电子设备或系统的正常运行,并达到设备与设备、系统与系统之间互不干扰、同可靠地工作的共目的。
而电磁环境电平是受试设备或系统在不加电时,于规定的试验场地和时间内,在于周围空存目前,电子器材用于各类电子设备和系统仍然以印制电路板为主要装配方式。
实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也间的辐射和电网内传导信号及噪声的量值,个这会对电子设备的可靠性产生不利影响。
所以,保收稿日期:021.9修订日期:030.820.20;2032作者简介:俞海珍(95,,17一)女浙江宁波人.硕士生,研究方向为自动控制和神经网络;浩,冯教授,研究方向为检测与自动化和电机。
通讯地址:11江省杭州市浙江工业大学研1信箱;e:07)8229Emijny.66.B304浙03Tl(518300;-a:nyu1@13Cle2OAdesMao3frotautsZelgUirtfehooyHnzoZeag301.R.hndrs:lBx1osrda,hjnnvsyoTcnl,aghu。
hjn104P.CilPgeaeigia80维普资讯 证印制电路板的电磁兼容性是整个系统设计的关键。
本文主要讨论电磁兼容技术及其在PB设C计中的应用。
()良好的接地系统。
设计低阻抗的地线,4正确设计单元电路和设备的接地系统、电缆屏蔽层的接地、号电路屏蔽体的接地等,信并采用合理的阻隔地环路干扰的措施。
()波技术的运用。
滤波器的主要功能是5滤2电磁兼容技术国内外大量的经验表明,在产品的研制生产将有用信号以外的信号能量进行抑制。
借助于滤波器,以显著减弱干扰源和被干扰电路间的传可导干扰电平。
过程中越早注意解决电磁兼容性,越可以节约则人力与物力,如图1所示。
3电磁兼容技术在PB设计中的应用C旺耋102蚕10-目前产品的电磁兼容问题常常在检测机构对产品进行电磁兼容测试以后才去解决,至当产甚品使用后出现问题时才去补救。
这样做非但费时设备生产过程费力,而且不能从根本上解决问题。
因此,应该在产品开发的最初阶段就进行电磁兼容设计。
由于PB板上的电子器件密度越来越大,线越来越C走图1早期解决电磁兼答性的必要性不管复杂系统还是简单装置,任何一个电磁干扰的发生必须具备三个基本条件:首先应该具有干扰源;次有传播干扰能量的途径或通道;其第三还必须有被干扰对象(即敏感设备)的响应。
所以,控制干扰源的电磁辐射,断或抑制电磁干扰切窄,号的频率越来越高,可避免地会引入信不EC电磁兼容)EI电磁干扰)问题。
所M(和M(的以,设计目的是使板上各部分电路之间没有相互干扰,并使印制板对外的传导发射和辐射发射尽可能降低,达到有关标准要求。
外部的传导干扰和辐射干扰对板上的电路基本无影响,际上在实设计中采取正确的措施常常能同时起到抗干扰和抑制发射的作用。
在设计印制电路板布线时,首先要选取印制板类型,然后确定元器件在板上的的耦合通道,高敏感设备的抗干扰能力是电子提设备和系统电磁兼容性设计的主要内容。
具体有以下几个方面的措施,用来实现电磁兼容性。
()1干扰电路。
电子设备中的单元电路应设计和选用本身电磁能量辐射小、干扰能力强的抗位置,再依次布置地线、电源线、速信号线和低高速信号线。
()印制电路板的选取。
印制电路板有单1面、双面和多层板之分。
单面和双面板一般用于低、中密度布线的电路和集成度较低的电路。
多层板适用于高密度布线、高集成度芯片的高速数字电路。
线路形式。
小信号放大器应增大线性动态范围,提高电路的过载能力,减小非线性失真;功率放大器工作在甲类状态时,生的谐波最少;作在乙产工类时,应采用推挽形式来抑制二次谐波;丙类状态用于射频放大,为抑制谐波电平应采用锐调谐、高Q滤波器。
()器件和电路的合理布局。
将容易受到干2扰的敏感元器件和单元电路尽可能地与干扰源远()器件布置。
首先应对板上的元器件分2元组,目的是对印制板上的空间进行分割,同组的放离;出与输入端口妥善隔离;电平电缆与脉冲输高在一起,以便在空间上保证各组的元器件不致于相互干扰。
一般先按使用电源电压分组,按数再字与模拟、高速与低速以及电流大小等进一步分引线与低电平电缆分开排布。
()正确的电磁屏蔽。
用屏蔽体包封干扰3源,可以防止干扰电磁辐射向外传播;用屏蔽体包封被干扰电路,以防止干扰电磁能量进入。
电可磁屏蔽虽然能够有效地切断近场感应和远场辐射等电磁干扰的传播通道,它会造成电子设备散但组。
不相容的器件要分开布置,例如发热元件远离关键集成电路,磁性元件要屏蔽,敏感器件则应远离CU时钟发生器等等。
P连接器及其引脚应根据元器件在板上的位置确定。
所有连接器最好放在印制板的一侧,尽量热困难,修不便,维成本增加,根据最佳费效比应进行设计。
避免从两侧引出电缆,以便减小共模电流辐射。
8l维普资讯 高速器件(频率大于1Mz或上升时间小于2s0Hn的器件)可能远离连接器。
IO驱动器则应紧尽/靠连接器,以免IO信号在板上长距离走线,/耦合上干扰信号。
容。
去耦电容应贴近集成片安装,连接线应尽量短,大不超过4m最c。
去耦回路的面积也应可能减小。
多层板的电源层和地线层之间的电容也参与去耦,主要是对频率较高的频段而言的。
如果层电容量不足,板上可再另加去耦电容。
采用表()地线的布置。
布置地线时首先考虑的问3题是“分地”即根据不同的电源电压,,数字电路和模拟电路分别设置地线。
在多层印制板中有专门面安装(T的去耦电容可以进一步减小去耦回SM)路的面积,达到良好的滤波效果。
()信号线的布置。
不相容的信号线(5数字与模拟、高速与低速、电流与小电流、电压与大高低电压等)应相互远离,不要平行走线。
分布在不同层上的信号线走向应相互垂直。
这样可以减少线间的电场和磁场耦合干扰。
的地线层,地线层上用“沟”在划的方法来分地。
但是,分地并不是把各种地完全隔离,而是在适当的位置仍需把不同的地短接起来,以保证整个地线的电连续性,接通道有时也形象地称之为短“。
桥应该有足够的宽度。
桥”布置地线时要注意以下几点:多层板信号①层上的高速信号轨线不能横跨地线层上的沟。
②AD变换器芯片如只有一个地线引脚,/则该芯片应安放在连接模拟地和数字地的桥上,避免数字信号回流饶沟而行。
③连接器不要跨装在地线沟上,因为沟两边的地电位可能差别较大,而通过从外接电缆产生共模辐射骚扰。
④双面板的地线通常采用井字形网状结构,即一面安排成梳形结构地线,一面安排几条与之垂直的地线,叉处用另交信号线的布置最好根据信号的流向顺序安排。
一个电路的输出信号线不要再折回输入信号线区域。
高速信号线要尽可能地短,以免干扰其他信号线。
在双面板上,必要时可在高速信号线两边加隔离地线。
多层板上所有高速时钟线都应根据时钟线的长短,用相应的屏蔽措施。
采应考虑信号线阻抗匹配问题。
所谓阻抗匹配就是信号线的负载应与信号线的特性阻抗相等。
过孔连接。
网状结构能减小信号电流的环路面积。
地线应尽可能地粗,以减小地线上的分布电感。
’特性阻抗与信号线的宽度、地线层的距离以及与板材的介电常数等物理因素有关,是信号线的固有特性。
阻抗不匹配将引起传输信号的反射,使数字波形产生振荡,成逻辑混乱。
通常信号线造的负载是芯片,本稳定。
造成不匹配的原因主基()电源线的布置。
印制板上的电源供电线4由于给板上的数字逻辑器件供电,路中存在着线瞬态变化的供电电流,因此将向空间辐射电磁骚要是信号线走线过程中本身的特性阻抗的变化,例如走线的宽窄不一,走线拐弯,过过孔等。
所经以,布线时应采取以下措施,得信号线全程走线使的特性阻抗保持不变:高速信号线布置在同一①层上,不经过过孔。
一般数字信号线应避免穿过二个以上的过孔。
②信号线拐9。
0直角会产生特性阻抗变化,以拐角处应设计成弧形或轨线的所外侧用两个4。
5角连接。
③信号线不要离印制板边缘太近,留有的宽度应至少大于轨线层和地线层的距离(约为01m)否则会引起特性阻抗变.5m,化,而且容易产生边缘场,加向外的辐射。