PCB电磁兼容性设计报告样本
PCB电磁兼容设计
串扰 K (tr , L)
1 ( D )2
H
10
PCB电磁兼容设计
一个重要的设计原则
布局、布线时应使所有信号回路 面积(特别是高频信号和敏感信 号回路面积)尽可能小。
PCB电磁兼容设计
信号回流
低频:最小电阻【最短距离】 高频:最小阻抗【最小面积】
PCB电磁兼容设计
信号回流
信号频率较高时 的回流分布
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PCB电磁兼容设计
地层设计(举例)
16层板:T / G1 / S1 / G2 / P1 / S2 / G3 / S3 / P2 / S4 / G4 / S5 / G5 / S6 / G6 / B 45
PCB电磁兼容设计
地层设计(举例)
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缺少连接地层的过孔
PCB电磁兼容设计
地层设计(举例)
PCB电磁兼容设计
➢ 举例
地层设计
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PCB电磁兼容设计
➢ 举例
地层设计
信号层
地层
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PCB电磁兼容设计
地层设计(例)
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PCB电磁兼容设计
地层设计(例)
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PCB电磁兼容设计
地层设计(例)
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PCB电磁兼容设计
地层设计
➢ 举例 ( bad )
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PCB电磁兼容设计
地层设计
当PCB中有多个地平面层时,应该在板上用较多分散的过孔将 地平面连接在一起,特别在信号集中换层的地方,以便为换层 的信号提供较短回路和降低辐射。如在平面的四周用过孔将地 平面连接在一起,可以有效的降低PCB对外的辐射。
T
n ( tr )
T
sin( n tr )
T
电磁兼容性设计报告
电磁兼容性设计报告1. 引言电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指在电子器件、系统或设备之间,以及与环境之间可以相互协调地工作、相互共存的能力。
在现代社会中,电子设备的数量和种类不断增加,电磁干扰问题也越来越突出。
因此,进行电磁兼容性设计是确保电子设备正常运行的重要环节。
本报告基于某公司开发一款新型电子设备的需求,结合相关标准和技术要求,就电磁兼容性设计进行分析和评估,并提出相应的解决方案。
2. 设计要求根据项目需求,该电子设备的主要使用环境为办公室,主要功能涉及通信、数据处理和控制。
设计要求如下:- 抗干扰能力强,能在遭受电磁干扰时维持正常工作;- 对外部环境的辐射和传导干扰具有一定的抵抗能力;- 设备自身不会产生辐射、电磁泄漏等对周围设备和人员构成危害;- 符合相关国家和行业的电磁兼容性标准。
3. 设计分析3.1 环境分析根据使用环境为办公室,通常存在辐射源如电脑、打印机、Wi-Fi路由器等。
环境中可能存在的传导干扰主要来自电源线、网络线、电话线等。
在通信和控制方面,需与其他设备进行数据传输,可能会受到电磁干扰。
3.2 技术要求分析根据相关标准,我们需要考虑以下几个方面的技术要求:- 电磁辐射:在工作频率范围内,辐射功率应适应环境要求,同时符合国家和行业标准,如GB9254对辐射限值的规定;- 电磁泄漏:控制电磁泄漏在国家和行业规定的范围内,如GB17625对电磁泄漏限值的规定;- 抗干扰能力:通过设计合理的电磁屏蔽和滤波器等措施,提高设备的抗干扰能力;- 接地设计:合理规划设备的接地和线缆布线,减小接地回路的电阻,确保设备的接地有效。
4. 设计方案4.1 电磁辐射控制为满足电磁辐射限值要求,采取以下措施:- 选择合适的屏蔽材料和结构,对电磁泄漏进行有效遏制;- 优化电路布局,减小回路面积,降低电磁辐射;- 使用滤波器对电源和信号线进行滤波,减少谐波分量;- 选择精确的元器件参数,减少非线性失真的产生。
PCB板的电磁兼容设计
PCB板的电磁兼容设计
5
频率和时间
➢EMI通常在频域中研究。 ➢RF能量是通过各种媒体传播的周期性波。
PCB板的电磁兼容设计
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幅度
骚扰信号幅度越大,干扰就越大。因此,限 制RF能量的幅度峰值是很重要的,使之达到 满足电路、装置及系统的运行需要的程度。
PCB板的电磁兼容设计
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阻抗
发射源和接收机的阻抗。高阻抗源对低阻 抗接收器的干扰小,相反的情况同样成立。 这一规律也适用于辐射耦合。高阻抗和电 场相关,低阻抗和磁场相关。
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4种耦合路径,每种耦合路径有4种传输机制: a) 传导耦合:是一种共阻抗耦合; b) 电磁场耦合; c) 磁场耦合; d) 电场耦合。
PCB板的电磁兼容设计
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➢当一个电流回路产生的一部分磁通量经过另 一个电流路径形成的第2个环路时,就会出现 磁场耦合。
➢磁通量耦合由两个回路之间的互感系数表示。 噪声电压包括互感和电流变化的速率。
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根据电路的功能单元对电路的全部元器 件进行布局时,要符合以下原则:
① 按照电路的流程安排各个功能电路单元 的位置,使布局便于信号流通,并使信 号尽可能保持一致的方向。
② 以每个功能电路的核心元件为中心,围 绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、 紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短 各元器件之间的引线和连接。
I CdV / dt
PCB板的电磁兼容设计
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当处理辐射发射问题时,最普遍的规则是:频率越 高,辐射耦合的效率就越高;频率越低,传导路径 EMI的效率就越高。耦合的程度取决于频率。
PCB板的电磁兼容设计
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7.1.3 PCB和天线 ➢PCB可以通过自由空间像天线一样发射
PCB电磁兼容设计(pdf 91页)
T
cos
(
2π
T
n
t
+
Φ
n
)
Cn
Φn
=2τ
T
sin( nπτ )
T
nπ τ
T
= − nπ (τ + tr )
T
sin( nπ tr )
T
nπ tr
T
3
PCB电磁兼容设计
谐波幅度
信号的频谱分析
C1
-20dB/dec
C2
C1 = 2τ / T C2 = 0.64 / T f C3 = 0.2 / T tr f2
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PCB电磁兼容设计
布线设计原则
I/O信号应避开高速和高di/dt信号等干扰源。 连接器上应该安排足够的接地管脚。
滤波电容 电源线连接
隔离变压器/ 光耦隔离器
地线连接
信号滤波器 干净区域
时钟电路、 高速电路
桥
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壕沟
PCB电磁兼容设计
布线设计原则
时钟线应避免换层
?
26
PCB电磁兼容设计
布线设计原则
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PCB电磁兼容设计
布线设计原则
在模拟电路和射频电路设计中,以及没有电源地平面的双 面板中,常常用保护线来对关键信号进行保护,使其免受 其它信号的串扰。一般保护线连接地网络,并在线的两端 与地相接。频率很高时,保护线上用多个过孔接地,过孔 之间的距离应小于板上最高频率所对应波长(λ)的1/20。 对于有完整地平面的数字电路,一般不用保护线。
51.4µ 517µ 327µ 3.28m 5.29m 52.9m
1k 100k
429µ 7.14 632µ 8.91m 5.34m 53.9m m
PCB的电磁兼容性设计
布局
以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进 行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地 排列在PCB上.尽量减少和缩短各元器件之间的 引线和连接。在高频下工作的电路,要考虑元器 件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件 平行排列。这样,不但美观.而且装焊容易.易 于批量生产。 位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不 小于2mm。电路板的最佳形状为 矩形。长宽比为3:2成4:3。电路板面尺寸大于 200x150mm时.应考虑电路板所受的机械强度。
布线
布线的原则如下: 输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线 间地线,以免发生反馈藕合。 印制摄导线的最小宽度主 要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决 定。 当铜箔厚度为 0.05mm、宽度为 1 ~ 15mm 时.通过 2A的电流,温度不会高于3℃,因此 .导线宽度为1.5mm 可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选 0.02~0.3mm导线宽度。当然,只要允许,还是尽可能用 宽线.尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏 情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路, 尤其是数字电路,只要工艺允许,可使间距小至5~8mm。
布局
对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动 开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。 若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地 方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱 面板上的位置相适应。应留出印制板定位孔及固 定支架所占用的位置。根据电路的功能单元.对 电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则: 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置, 使布局便于信号流通,并使信号尽可能 保持一致的方向。
布局
首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过 大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能 力下降,成本也增加;过小,则散热不好, 且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸 后.再确定特殊元件的位置;最后,根据 电路的功能单元,对电路的全部元器件进 行布局。尽可能缩短高频元器件之间的连 线,设法减少它们的分布参数和相互间的 电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨 得太近,输入和输出元件应尽量远离。
基于电磁兼容的PCB设计
的 术 段, 一电 环 的 种电 电 设 都 正 技 手 使同 磁 境中 各 子、 气 备 能
常 工作 , 且 不干 扰 其他 设 备 的正 常 工作 , 就 是 电磁 兼容 并 这 。 电 磁 骚 扰 ( l t ma e cD s r a c ) 任 何 可 能 引起 装 E er c o g d i ub e : n t n 置 、 备 或 系 统 性 能 降 低 或 者 对 有 生命 或 无 生命 物 质 产 生 损 设
Ke wor s: y d PCB ; EM I s edng; lei g ; 技 术 的 飞 速 发 展 , 类 电 子 设 备 小 型 随 各 化 、 能化 的趋 势越 加 明 显 , 就 要 求 电子 元 器 件 也 必须 朝 着 智 这
害 作 用 的 电 磁 现 象 。
电磁 干 扰 ( l t ma ei It fr c , MI : E e r g t ne e n e E ) 电磁 骚扰 引 co n c r e 起 的 设 备 、 输 通 道 或 系统 性 能 的降 低 。 传
贴装技术( s 的广泛应用,c MT) P B的设计也向着高密度、 细导 22电磁 干扰 三要 素 .
Z O — ag, I eg pn 2HONG Chn — u’ O- nn HA Xu yn * n — eg, M W eg h a, CA J ‘ a (Sa o 0 , h eo dA t e e yOfcr l g, n zo hn o g22 0 , h a 1 t Ro m 13 T eS cn rl r P t f e Co ee Qigh uS ad n 6 50 C i ) f i y t l i l n
措施 。
【 关键 词】P B 电磁干扰 C
PCB的电磁兼容性设计(word文档良心出品)
PCB的电磁兼容性设计印制电路板(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。
随着电于技术的飞速发展,PGB的密度越来越高。
PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大•因此,在进行PCB设计时•必须遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。
要使电子电路获得最佳性能,元器件的布且及导线的布设是很重要的。
为了设计质量好、造价低的PCB •应遵循以下一般原则:布局首先,要考虑PCB尺寸大小。
PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。
在确定PCB尺寸后•再确定特殊元件的位置。
最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。
尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。
易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。
某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。
带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。
那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。
热敏元件应远离发热元件。
对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。
若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。
应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。
根据电路的功能单元•对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。
以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。
元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上•尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。
PCB的电磁兼容设计(修改版)
当进行单面板或双面板(这意味着没有专门的电源面和地线面)的布线时,最快的
办法是先人工布好地线,然后将关键信号(如高速时钟信号或敏感电路)在靠近它们 的地回路旁边布置,最后对其他电路进行布线。
为了使一开始就有一个明确的目标,在电路图上应给出尽量多的信息,其中包
括: ·不同功能模块在电路板上的位置要求。
与地平面层。
埋孔(Buried vias)和盲孔(Blind vias)通常也会在多层板中得到应用。
D、依用途分
a. 通信 b. 耗用性电子 c. 军用 d. 计算机 e. 半导体 f. 电测板。
4、PCB工艺技术发展的三个阶段
从1903年至今,若以PCB 组装技术的应用和发展角度 来看,可分为三个阶段: ① 通孔插装技术(THT)阶段PCB ② 表面安装技术(SMT)阶段PCB ③ 芯片级封装(CSP)阶段PCB
以切割成线路导体将之黏着于石蜡纸上上面同样贴上一层石 蜡纸成了现今PCB的机构雏型; ������ 1936年Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术,也发
表多项专利,而今日之print-etch (photo image transfer)
的技术就是沿袭其发明而来的。
2、PCB分类表
C、以结构区分
c.多层板:多层板使用数片双面板,并在每层板间放进一层绝 缘层后黏牢(压合)。
在多层板PCB中,整层都直接连接上地线与电源。
所以我们将各层分类为信号层(Signal)、电源层(Power)、地线层
(Ground)。
如果PCB上的零件需要不同的电源供应,通常这类PCB会有两层以上的电源
1、电路板的布局原则
电路板的布局原则包括: ①数字电路和模拟电路要分开布局,尤其是与低 电平模拟电路要尽可能远地分开,以避免产生公共 阻抗问题; ②对高速、中速和低速电路要分开布局,使其分 别使用各自的区域。
PCB的电磁兼容设计
很 多种 接 地方 式 曾被提 出讨 论 ,但 适 当 的选 用
必须 经过仔 细设计 及定 订规格 ,而非 靠运气 。在P B C 设 计 上 ,可 使用 两 种 接 地方 式 :单 点及 多 点接 地 。
接地 方 式 的选 择 依 产 品 设计 与 应用 而 定 。在 应用 多 点接 地 的产 品 ,切 勿 混用 单 点 及 多点 接地 ,除 非有
干扰 。E MC包 括两 个 方 面 的 要求 :一 方面 是 指 设 备 在 正 常运 行 过 程 中对 所 在 环 境产 生 的 电磁 干 扰 不 能
超过 一定 的 限值 ,即 电磁干 扰E ; 一方面 是指 设备 MI 对所 在 环 境 中存 在 的 电磁 干扰 具 有 一 定 程 度 的抗 扰 度 ,即 电磁 敏感 性E 。 MS
研 究 的 重 点 为走 线 方式 、接 地 、分 割 、旁 路 和 去耦 以 及 天 线 效应 。 关 键 词 中 图分 类 号 :T 4 文献 标 识 码 :A N1 文 章 编 号 :1 0 — 0 6 ( 0 0) 2 0 0 — 4 0 9 0 9 2 1 1 — 0 9 0
PCB设计中的电磁兼容性分析
PCB设计中的电磁兼容性分析随着电子产品的发展,PCB(Printed Circuit Board)设计中的电磁兼容性分析变得愈发重要。
电磁兼容性是指电子设备在电磁环境下能够正常工作而不产生相互干扰或受到外界干扰的能力。
在进行PCB设计时,需要考虑电路板与周围环境之间的电磁兼容性,以确保设备的稳定运行。
首先,电磁兼容性分析需要考虑到电磁场的干扰和敏感性。
设备周围存在多种电磁场,如射频信号、静电场等,这些场会对电路板产生干扰。
在设计PCB时,需要采取合适的屏蔽措施,以减少外界电磁场对电路板的影响。
设计人员需要通过模拟仿真和实际测试,评估电路板对电磁场的敏感性,从而确定合适的屏蔽材料和结构。
其次,对于电磁辐射和抗干扰能力也是电磁兼容性分析中的重要考虑因素。
电路板在工作时会发射电磁波,这些波可能干扰到周围其他设备的正常运行。
因此,设计人员需要通过合适的布线和接地设计,降低电路板的辐射干扰。
同时,还需要考虑电路板抗干扰能力,确保电路板能够正常工作而不受外界干扰影响。
另外,对于电磁干扰的抑制也是电磁兼容性分析的关键内容之一。
电路板内部存在不同信号线路和电源线路,它们之间会相互干扰。
电磁干扰抑制需要通过适当的布线、接地设计和滤波电路来实现。
设计人员可以通过高频电磁场仿真软件模拟电路板内部的信号传输和干扰情况,进而优化设计方案,提高电路板的抗干扰能力。
最后,电磁兼容性分析还需要考虑到 PCB 材料的选择。
不同的材料具有不同的电磁性能,如介电常数、介磁常数等。
设计人员可以根据不同的应用需求选择合适的 PCB 材料,以提高电路板的电磁兼容性。
此外,PCB 的层间和层内布局也会影响电路板的电磁性能,设计人员需要合理规划布局,减少电磁干扰。
综上所述,电磁兼容性分析在 PCB 设计中至关重要。
设计人员需要综合考虑各种因素,如电磁场的干扰和敏感性、电磁辐射和抗干扰能力、电磁干扰的抑制以及 PCB 材料的选择等,以确保电路板具有良好的电磁兼容性,从而提高设备的稳定性和可靠性。
PCB的EMC设计参考初稿
PCB的EMC设计参考初稿介绍在现代电子设备中,电磁兼容性(EMC)设计是非常重要的。
EMC 设计旨在确保电子设备之间的电磁兼容性,以避免电磁干扰和敏感性问题。
在PCB设计过程中,EMC设计是必不可少的一部分。
本文档将提供一份PCB的EMC设计参考初稿。
1. PCB布局良好的PCB布局是EMC设计的关键。
以下是一些建议,以确保良好的PCB布局:•尽量减小传输线长度,以减少辐射和敏感性问题。
•为高频信号和敏感信号设计独立的区域,以减小干扰。
•使用屏蔽箱或地面屏蔽来防止信号泄露和外部干扰。
•尽量将高频组件和敏感组件远离辐射源和干扰源。
•注意地面铺铜的规划,确保良好的地面连接。
•避免地面回路的共振,通过合理的地面分割和引入适当的滤波器来解决共振问题。
•确保高频信号走线短、直接、紧凑,降低串扰和损耗。
•使用差分信号传输技术来降低串扰和提高信号完整性。
2. 信号层规划在PCB设计中,正确的信号层规划是至关重要的。
以下是一些信号层规划的建议:•将信号层平衡分布在整个PCB中,以避免过于集中在某一区域。
•避免信号层之间的交叉和平面转角,以减少串扰和回路共振。
•使用地平面层作为信号层之间的屏蔽层,减小信号层之间的干扰。
•使用布满地线或电源平面层来提供良好的信号返回路径。
•对于高速信号,使用分层稳定电压(Power Plane Partitioning)来降低串扰。
•将时钟信号分离并提供相应的屏蔽,以避免时钟辐射对其他信号的干扰。
3. 电源和地线设计电源和地线设计对于EMC设计来说也是至关重要的一部分。
以下是一些电源和地线设计的建议:•使用降噪电容器来稳定电源,减小信号引起的功率波动。
•使用密集铺设地线以降低地线回路的阻抗。
•对于模拟和数字地线,进行分离,避免相互干扰。
•为每个部分的地线提供一个较低阻抗的地线回路,以确保信号正确返回。
4. 板上滤波器和抑制电路在PCB设计中,使用板上滤波器和抑制电路是降低干扰和提高EMC的重要手段。
【16】PCB板电磁兼容的设计共63页文档
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
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71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
【16】PCB板电磁兼容的设 计
31、别人笑我太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ,我继 续拼搏 。
pcb电磁兼容设计
线路板(PCB )级的电磁兼容设计1.引言印制线路板(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,它是各种电子设备最基本的组成部分,它的性能直接关系到电子设备质量的好坏。
随着信息化社会的发展,各种电子产品经常在一起工作,它们之间的干扰越来越严重,所以,电磁兼容问题也就成为一个电子系统能否正常工作的关键。
同样,随着电于技术的发展,PCB 的密度越来越高,PCB 设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。
要使电子电路获得最佳性能,除了元器件的选择和电路设计之外,良好的PCB 布线在电磁兼容性中也是一个非常重要的因素。
既然PCB 是系统的固有成分,在PCB 布线中增强电磁兼容性不会给产品的最终完成带来附加费用。
但是,在印制线路板设计中,产品设计师往往只注重提高密度,减小占用空间,制作简单,或追求美观,布局均匀,忽视了线路布局对电磁兼容性的影响,使大量的信号辐射到空间形成骚扰。
一个拙劣的PCB 布线能导致更多的电磁兼容问题,而不是消除这些问题。
在很多例子中,就算加上滤波器和元器件也不能解决这些问题。
到最后,不得不对整个板子重新布线。
因此,在开始时养成良好的PCB 布线习惯是最省钱的办法。
有一点需要注意,PCB 布线没有严格的规定,也没有能覆盖所有PCB 布线的专门的规则。
大多数PCB 布线受限于线路板的大小和覆铜板的层数。
一些布线技术可以应用于一种电路,却不能用于另外一种,这便主要依赖于布线工程师的经验。
然而还是有一些普遍的规则存在,下面将对其进行探讨。
为了设计质量好、造价低的PCB ,应遵循以下一般原则:2.PCB 上元器件布局首先,要考虑PCB 尺寸大小。
PCB 尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。
在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位臵。
最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。
PCB电磁兼容技术——实践设计
应用上面给出的信号地的定义,结合我们具备的电路常识,很容易发现地 线噪声的秘密: 地线不是等电位体:欧姆定律指出,电流流过一个电阻时,就要在电阻上产生 电压。我们用作地线的导体都是有一定阻抗的,实际上,设计不当的地线的阻 抗相当大。因此地线电流流过地线时,就会在地线上产生电压。我们在设计电 路时,往往将地线作为所有电路的公共地线,因此地线上的电流成份很多,电 压也很杂乱,这就是地线噪声电压。 地线噪声电压的严重性:地线噪声意味着地线并不是我们做设计时假设的:可 以作为电位参考点的等电位体,实际的地线上各点的电位是不相同的。这样, 我们设计电路的假设(前提)就被破坏了,电路也就不能正常工作了。这就是 地线造成电磁干扰现象的实质。 地线电流路径不确定:地线电流遵守电流的一般规律,走阻抗最小的路径。对 于频率较低的电流,这条路径比较容易确定,就是电阻最小的路径,电阻与导 体的截面积、长度有关。但是对于频率较高的电流,确定地线电流的路径并不 容易,实际的地线电流往往并不流过你所设计的地线。电流失去控制,就会产 生一些莫名其妙的问题。 地线设计的核心:减小地线的阻抗
下面将讨论一些普通电子元器件和电路设计的技术来减少或抑制EMI:
器件封装 电 电 电 阻 容 感
电子元器件的封装分为有铅封装和无铅封装两种。有铅封装的元 器件有寄生效应,特别是在高频范围。从EMC的观点来看,首选 应当是表贴元器件。
因为低的寄生效应,表面贴电阻是首选。有铅封装类型的电阻选 择顺序由高到低的次序是 炭膜电阻>金属氧化膜电阻>绕线电阻。
去耦电容
在有源器件开关时产生的高频开关噪声通过电源线向其他地方散 播,去耦电容的主要作用是局部稳定有源器件的直流电源,减小 通过板子传播的开关噪音,将这些噪音去耦到地。理想的讲,旁 路电容和去耦电容应当在电源入口的地方尽力靠近放在一起,来 滤掉高频噪声,去耦电容的取值大约是旁路电容的1/100 到 1/1000, 去耦电容应当尽可能的靠近IC,因为导线电阻会降低去耦 电容的作用.
PCB电磁兼容性设计报告样本
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PCB电磁兼容性设计报告学科专业:测控技术与仪器本科生:张亚新学号:1002445班号:232121指导教师:宋恒力中国地质大学(武汉)自动化学院10月24号综述:PCB电磁兼容性设计摘要:随着信息化社会的发展,电子设备已被广泛应用于各个领域。
各种电了产品趋向于小型化、智能化,电子元器件也趋向于体积更小、速度更高.集成度更大,这也导致了她们在其周围空间产生的电磁场点评的不断增加。
由此带来的电磁兼容问题也日益严重。
因此,电磁兼容问题也就成为一个电工系统能否正常工作的关键。
同样,随着电子技术的飞速发展,印刷电路板(PCB)的密度越来越高,其设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。
因此, 对PCB进行电磁兼容性(EMC)设计是非常重要的,保证PCB的电磁兼容性是整个系统设计的关键。
本文就EMC的历史发展及其在未来电子信息时代中的应用进行分析,介绍电磁干扰的产生机理和原因,并提出了相应抗干扰设计的措施。
关键词:信息化;电磁兼容(EMC);电磁兼容性;PCB;目录—:弓|言..................................... 错误!未泄义书签。
Z:电磁干扰与电磁兼容概述 (4)1、早期历史概述 (5)2、EMC技术杲随着干扰冋题的日趋严重而发展的 (6)3、电磁干扰对电子计算机等系统设施的危害 (6)4、EMC在军事领域的发展状况 (7)三:电磁兼容学科的发展历史 (5)EMC技术的发展状况 (8)五:抗干扰措施与电磁兼容性研究1>电路板设计的一般规则2、电路板及电路抗干扰措施 (9)A:电磁兼容学科发展趋势................................... io 七:小结.. (12)参考文献 (13)一・引言电磁干扰是现代电路工业面正确一个主要冋题,为了克服干扰,电路设计者不得不赶走干扰源,或者杲设法保护电路不受到干扰源的干扰,其目的都是为了让电路按照预期的目标开工作一一即到达电磁兼容性。
PCB的电磁兼容设计解图
125 600
300个
1250 4500
30个
1
10
100
1000
0.1 1 10 100 1000
½匝
无偏置
1½匝
有偏置
2021/7/28
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I/O接口布线的一些要点
滤波电容 电源线连接
隔离变压器/ 光耦隔离器
地线连接
信号滤波器 干净区域
时钟电路、 高速电路
2021/7/28
桥 壕沟
43
滤波器电容量的选择
2021/7/28
(V/m) ( V/m) ( A/m)
( V/m)
17
常用的差模辐射预测公式
考虑地面反射时:
E = 2.6 I A f 2 /D
2021/7/28
( V/m)
18
脉冲信号差模辐射的频谱
差模辐射频率特性线
频谱包络线
f
E = 2.6 I A f 2 /D EdB = 20lg(2.6 I A /D)
用细线增加电 源端阻抗
12
多个电容并联加强解耦效果
2021/7/28
13
线路板的两种辐射机理
差模辐射 共模辐射
电流环
杆天线
2021/7/28
14
电流环路产生的辐射
近场区内: H = IA / (4D3)
A/m
E = Z0IA / (2D2) V/m
ZW = Z0(2D/)
远场区内: H = IA / ( 2D) E = Z0 IA / ( 2D) ZW = Z0 = 377
ICM 电缆长度:L
近场区内:
E = 1430I L / (f D3)
远场区内:
0791752RD5PCB的电磁兼容设计
输入 (shūr ù)
ICC
VCC
Ig
Vg
第五页,共53页。
地线干扰(gānrǎo)对电路 的影响
1
3
寄生电容
2
4
第六页,共53页。
线路板走线的电感(diàn ɡǎn)
S L = 0.002S(2.3lg ( 2S / W ) + 0.5 H
W
I
I
M
L = ( L1L2 - M2 ) / ( L1 + L2 - 2M ) 假定(jiǎdìng):L1 = L2 L= ( L1 + M ) / 2
dBV/m
1
10
100
1000
1
10
100
1000
一切电路(diànlù)加电任务
只要时钟(shízhōng)电路加电 任务
第二十二页,共53页。
电流(diànliú)回路的阻抗
I
L
R
~
Z = R + jL
L=/I A
~
第二十三页,共53页。
单层或双层板如何(rúhé)减小环路的面 积
第二十四页,共53页。
0791752RD5PCB的电磁 兼容设计(shèjì)
2021/11/7
第一页,共53页。
脉冲(màichōng)信号的频谱
谐波幅度(fúdù)
tr
d
〔电压或电流〕
A
-20dB/dec
T
-40dB/dec
V( or I) = 2A(d+tr)/T
V( or I) = 0.64A/Tf V( or I) = 0.2A/Ttrf2
高频
地线面的阻抗,m/ 平方 1
电磁兼容课程报告模板
电磁兼容课程报告模板一、引言电磁兼容(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指电子设备在正常工作状态下,各种电磁干扰现象与设备的互不干扰以及不对其它电子设备和系统造成不利影响的能力。
在现代电子技术高速发展的今天,电磁兼容已经成为电子工程中不可忽视的问题。
本文档为电磁兼容课程报告模板,旨在提供一个标准化的报告格式,使学生能够更好地撰写电磁兼容相关的报告。
二、报告内容2.1 研究目的在该部分目的是描述研究主题的背景,研究目的以及对于研究的期望目标。
2.2 研究方法在该部分,需要提供研究所用到的方法和技术。
2.3 研究结果该部分结果应该提供对研究主题的详细描述。
包括通过实验获得的数据和对数据的分析,对结果相关的图表进行详细的解释和说明。
2.4 结论该部分包括了对研究工作的总结和结论。
对于下一步研究的建议和方向也可以在此部分进行讨论。
三、报告格式要求3.1 正文格式•采用 Times New Roman 字体;•正文字号为12;•采用1.5倍行距;•页边距为上下约2.5cm,左右约2.5cm。
3.2 章节格式•标题采用加粗字体;•一级标题采用 16pt,二级标题采用 15pt,三级标题采用 14pt;•标题均于上下文间空一行;•章节编号采用 1、1.1、1.2 ……格式编排。
3.3 数学公式格式•公式应该居中;•环绕样式应该采用“与文字行相对居中”;•公式标号右侧要采用右对齐方式。
四、总结本文档为电磁兼容课程报告模板,提供标准化的报告格式,并介绍了报告格式的要求。
学生在撰写相关报告时,应该按照本文档的格式要求进行撰写,以确保报告的规范化和标准化。
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PCB电磁兼容性设计报告
学科专业: 测控技术与仪器
本科生: 张亚新
学号: *******
班号: 232121
****: ***
中国地质大学( 武汉) 自动化学院
10月24号
PCB电磁兼容性设计
摘要: 随着信息化社会的发展, 电子设备已被广泛应用于各个领域。
各种电了产品趋向于小型化、智能化, 电子元器件也趋向于体积更小、速度更高、集成度更大, 这也导致了她们在其周围空间产生的电磁场点评的不断增加。
由此带来的电磁兼容问题也日益严重。
因此, 电磁兼容问题也就成为一个电工系统能否正常工作的关键。
同样, 随着电子技术的飞速发展, 印刷电路板( PCB) 的密度越来越高, 其设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。
因此, 对PCB进行电磁兼容性(EMC)设计是非常重要的, 保证PCB的电磁兼容性是整个系统设计的关键。
本文就EMC的历史发展及其在未来电子信息时代中的应用进行分析, 介绍电磁干扰的产生机理和
原因, 并提出了相应抗干扰设计的措施。
关键词: 信息化; 电磁兼容( EMC) ; 电磁兼容性; PCB;
一: 引言 .......................................................................... 错误!未定义书签。
二: 电磁干扰与电磁兼容概述. (4)
1、早期历史概述 (5)
2、EMC 技术是随着干扰问题的日趋严重而发展的 (6)
3、电磁干扰对电子计算机等系统设施的危害 (6)
4、EMC在军事领域的发展状况 (7)
三: 电磁兼容学科的发展历史 (5)
四: 中国EMC技术的发展状况 (8)
五: 抗干扰措施与电磁兼容性研究 (8)
1、电路板设计的一般规则 (9)
2、电路板及电路抗干扰措施 (9)
六: 电磁兼容学科发展趋势 (10)
七: 小结 (12)
参考文献 (13)
一、引言
电磁干扰是现代电路工业面正确一个主要问题, 为了克服干扰, 电路设计者不得不赶走干扰源, 或者是设法保护电路不受到干扰源的干扰, 其目的都是为了让电路按照预期的目标开工作——
即到达电磁兼容性。
当前各类电子设备和系统中的器件仍以印制线路板PCB为主要装配方式, 随着表贴元器件(SMD)制造水平的不断提高及
表面贴装技术(SMT)的广泛应用, PCB的设计也向着高密度, 细导线, 小间距, 多层次的方向发展, PCB的设计必须充分考虑
电磁兼容性。
对于PCB的EMC设计内容主要有PCB的总体设计、电源和地线布置、去藕设计和布线设计等。
引起电磁干扰的原因是多方面的, 主要可归结为过高的工作
频率或不合理的布局布线。
在高频化趋势不可避免的情况下,一个好的PCB设计, 应着重从元器件布局、时钟电路设计、电源设计、接地设计、静电防护设计等方面进行综合考虑。
二、电磁干扰与电磁兼容概述
电磁兼容性(electromagnetic compatibility) 缩写EMC就是指
某电子设备既不干扰其它设备, 同时也不受其它设备的影响。
电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样, 是产品质量最重要的指标之一。
安全性涉及人身和财产, 而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。
在我们的日常生活中经常会遇到这样一些情况, 在我们正常收听广播或收看电视节目的时候如果户外有汽车驶过, 很容易造成
收听或收看质量下降, 还有当我们在家玩电子游戏机时, 常常造成邻居家电视机的某些频道无法正常收看; 同样邻居家在玩游戏机
时也会影响自家电视机的接收效果。
这样的例子足以说明, 在我们日常生活的空间确实存在着另外一种环境污染——电磁污染。
能够
这样说, 凡有电、有开关的设备均会产生电磁干扰。
各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响, 在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。
20世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨, 主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术, 并在此基础上根据技术经济最合理的原则, 对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定, 使处于同一电磁环境的设备都是兼容的,
同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。
进行电磁兼容( 包括电磁干扰和电磁耐受性) 的检测与试
验的机构有苏州电器科学研究院、航天环境可靠性试验中心、环境可靠性与电磁兼容试验中心等实验室。
内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰, 包括以下几种:
( 1) 工作电源经过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰; (与工作频率有关)
( 2) 信号经过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合, 或导线之间的互感造成的干扰;
( 3) 设备或系统内部某些元件发热, 影响元件本身或其它
元件的稳定性造成的干扰;。