PCB的电磁兼容设计规范
PCB EMC设计指导书
PCB EMC设计指导书PCB EMC设计指导书1、引言1.1 目的1.2 范围1.3 定义2、设计准则2.1 电磁兼容性（EMC）基础知识2.1.1 电磁辐射和抗扰度2.1.2 EMI / EMC 标准和法规2.1.3 PCB EMC 设计原则2.2 PCB 布局与走线2.2.1 分层布局2.2.2 构建地面层2.2.3 信号与功率分离布线2.2.4 控制信号和高频信号走线2.2.5 时钟信号走线2.2.6 地线和信号线的分隔与交叉 2.2.7 电源线与信号线的分离2.2.8PCB 响应电磁干扰2.3 元件选择和布局2.3.1 高频元件布局2.3.2 过滤器和抑制器件选择2.3.3 元件之间的距离和隔离2.3.4 电源和地线布局2.3.5 电源噪声抑制2.4 PCB 设计技巧2.4.1 PCB 层厚和材料选择2.4.2 阻抗控制2.4.3 地线设计2.4.4 控制信号与高频信号传输 2.4.5 地和电源平面结构2.4.6 PCB 整体尺寸和外壳设计3、PCB 测试和验证3.1 EMI 测试方法3.2 EMI 测试仪器和设备3.3 可行性测试3.4 PCB EMC 验证方法4、EMI 问题的分析和解决4.1 EMI 问题分析方法4.2 EMI 解决技术和方法4.2.1 增加滤波器4.2.2 降低串扰4.2.3 调整元件布局4.2.4 优化引脚布局4.2.5 控制功率和信号引脚的电流路径 4.2.6 使用屏蔽技术4.2.7 电磁屏蔽盖设计4.2.8地线和电源线降噪5、参考文献附件：附件1：EMC 测试报告示例附件2：PCB 布局示意图案例本文所涉及的法律名词及注释：1、EMC：电磁兼容性，是指电子设备在共存共用相互连接的环境下，不互相干扰而正常工作的能力。
2、EMI：电磁干扰，是指电子设备在工作时产生的电磁能量对其他设备或系统的干扰现象。
3、PCB：Printed Circuit Board，印刷电路板的简称，用于连接和支持电子元件的导电板。
PCBEMC设计规范
PCBEMC设计规范PCBEMC（Printed Circuit Board Electromagnetic Compatibility）设计规范是指在设计和制造PCB（Printed Circuit Board）时，为了保证电路板的电磁兼容性，所需遵循的一系列规范和技术要求。
电磁兼容性（EMC）是指电子设备在电磁环境中，无论是作为干扰源还是受到干扰，都不存在对其它设备或环境的无意干扰的能力。
PCBEMC设计规范的主要目的是避免电路板干扰周围设备和被周围设备干扰的情况，以保证电子设备的正常运行。
一、PCBEMC设计规范的基本要求1、尽量避免信号线的大环路：大环路是导致电磁干扰的主要原因之一。
因此，再设计PCB时，应尽量避免信号线的大环路。
2、减少地线的阻抗：地线的阻抗对于电磁兼容性非常重要。
地线阻抗过大容易导致共模信号的产生，而地线阻抗过小又会导致与其它地面之间的干扰。
因此，应采用正确的地面布局，减少地线的阻抗。
3、正确选择适当的电容：电容必须正确地选择，以防止高频电流的干扰。
电容的参数应该与应用环境的情况相结合。
4、正确布局各器件：各器件在PCB上应尽可能地被布置在合理的位置，以防止器件之间的互相干扰。
另外，在布局时，应注意与辐射源的距离，尽量避免电路板上的辐射源与周围设备的相互干扰。
5、正确选择适当的地面：地面的用途是通过减小信号的信源来减少桥接层和辐射的成本。
因此，必须正确选择适当的地面。
适当的地面可以降低自由空间的辐射垂直系数，并减小外界电磁场辐射下的接收功率。
6、控制走线电阻：在PCBEMC设计中，走线的电阻至关重要。
电阻越大，电流越大，产生的辐射越大，从而对周围设备产生干扰。
因此，应尽量控制走线的电阻。
7、正确选择适当的接口：在PCBEMC设计中，正确选择适当的接口可以有效地防止电磁干扰的影响。
因此，在选择接口时应遵循EMC方面的实际需求。
二、PCBEMC设计规范的实现方法1、采用不同层次的布线方式采用不同层次的布线方式可以在PCB上实现不同信号之间的隔离，从而避免互相干扰。
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。
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
6
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
7
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的电磁兼容设计规范
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。12: 47:4212:47:4212:47T uesday , October 20, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2012: 47:4212:47:42October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午1 2时47 分20.10. 2020.1 0.20
E = Z0IA / (2D2) V/m
ZW = Z0（2D/）
远场区内: H = IA / ( 2D) E = Z0 IA / ( 2D) ZW = Z0 = 377
杨继深 2002年4月
A/m V/m
A I
随频率、距离增加而增加 Z0
f、D
导线的辐射
近场区内: H = I L / (4D2) E = Z0I L / (8 2 D3) ZW = Z0（/2D）
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
杨继深 2002年4月
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
杨继深 2002年4月
桥 壕沟
滤波器电容量的选择
2.4
74AC 3.5 80 5.5 2.2 0.75
0.25
74F
3 80 5.5 2.2 0.75
0.25
74AS 1.4 120 2 0.8 3
0.15
仅代表了一个环路的辐射情况，若有N个环路辐射， 乘以 N 。因此，可能时，分散时钟频率。
PCBEMC设计规范
PCBEMC设计标准1. 引言电子产品的设计和制造中，电磁兼容性〔Electromagnetic Compatibility, EMC〕是一个至关重要的考虑因素。
为了保证产品在遇到电磁干扰时的良好表现，必须遵循一定的设计标准。
本文档旨在为PCB〔Printed Circuit Board〕的EMC设计提供详细指南和建议。
2. 设计布局2.1 别离敏感和噪声局部将PCB分为敏感电路局部和噪声电路局部，并合理布局两者之间的间距。
敏感局部应远离噪声产生器，而噪声局部应尽可能靠近电源和地线等有源器件。
2.2 信号地线和电源地线别离为了防止共模干扰，应将信号地线和电源地线别离，并通过独立的连接方式连接到整个电路板。
同时，应确保地线的大小足够宽，以降低电阻和电感。
2.3 阻止信号循环当信号线和地线形成回路时，可能会导致电磁干扰的增加。
在设计过程中，应注意防止信号线和地线之间形成闭环。
2.4 引入绕线在布局中，根据需要引入绕线，以减少过长的信号线和地线。
3. 网络连接3.1 电源线在设计过程中，应注意电源线的布局。
电源线宜短而粗，尽量减小电阻和电感对电磁干扰的影响。
3.2 地线和信号线在PCB布线时，应确保地线和信号线能够平行走向。
相邻的高速信号线和地线应尽可能靠近。
3.3 电源和信号线的层间穿越在层间穿越时，应减小穿越的区域，防止电源和信号线之间形成环状穿越。
4. 高速设计4.1 控制信号的走线在高速信号走线时，应防止普通信号跨越高速信号线。
同时，应保证高速信号线尽量保持匹配和平行走向。
4.2 信号之间的间距在高速信号布局中，应确保相邻信号之间的间距足够，并且防止平行走向。
间距的增加可以减小信号之间的串扰。
4.3 地线和反向信号线的布局在高速信号布局中，应在信号线的两侧引入地线和反向信号线，以控制信号的传输和降低辐射噪声。
5. 硬件设计5.1 硬件敷铜和接地应在PCB上适当敷铜，以提供良好的接地和屏蔽。
同时，适当增加接地点，降低接地电阻和接地电感。
印制电路板得电磁兼容性设计规范
印制电路板得电磁兼容性设计规范引言本人结合自己在军队参与得电磁兼容设计工作实践,空军系统关于电子对抗进行得两次培训(雷达系统防雷、电子信息防泄露)及入司后参与706所杨继深主讲得EMC培训、701所周开基主讲得EMC培训、自己在地方电磁兼容实验室参与EMC整改得工作体验、特别就是国际IEEE委员发表得关于EMC有关文章、与地方同行得交流体会,并结合公司得实验情况,对印制电路板得电磁兼容性设计进行了一下小结,希望对印制电路板得设计有所作用。
需要提醒注意得就是:总结中只就是提供了一些最基础得结论,对具体频率信号得走线长度计算、应考虑得谐波频率、波长、电路板级屏蔽、屏蔽体腔得设计、屏蔽体孔径得大小、数目、进出导线得处理、截止导波管直径、长度得计算及静电防护,雷电防护等知识没有进行描述。
或许有些结论不一定正确,还需各位指正,本人将不胜感谢。
一、元器件布局印刷电路板进行EMC设计时,首先要考虑布局,PCB工程师必须与结构工程师、EMC工程师一起协调进行,做到两者兼顾,才能达到事半倍。
首先要考虑印刷电路板得结构尺寸大小,考虑如何对器件进行布置。
如果器件分布很散,器件之间得传输线可能会很长,印制线路长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也会增加。
如果器件分布过于集中,则散热不好,且邻近线条易受耦合、串扰。
因此根据电路得功能单元,对电路得全部元器件进行总体布局。
同时考虑到电磁兼容性、热分布、敏感器件与非敏感器件、I/O接口、复位电路、时钟系统等因素。
一般来说,整体布局时应遵守以下基本原则:1、当线路板上同时存在高、中、低速电路时,应该按逻辑速度分割:布置快速、中速与低速逻辑电路时,高速得器件(快逻辑、时钟振荡器等) 应安放在靠近连接器范围内,减少天线效应、低速逻辑与存储器,应安放在远离连接器范围内。
这样对共阻抗耦合、辐射与交扰得减小都就是有利得。
2,电容取值为10uF＋3,使电源电压先经4避免强辐射信号时应着重考虑。
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。
PCB 电磁兼容性方面的原则
•重要原则#1:
-最小化所有与高频相关的电源以及信号电流回路的面积.
•重要原则#2:
-保持良好的电流回流平面–地平面上禁止存在缺口/裂隙!
•重要原则#3:
-不要混淆信号回流路径与地，比如Diff和Amp.
•重要原则#4:
-不要在连接器与连接器间的电缆附近放置高频装置，否则这种类似高频信号接收天线的设计将导致你的电磁兼容设计失败.
•重要原则#5:
-控制上升时间或转换速率，如果你可以将时钟周期内的上升时间调整20%的幅度，那么会非常有价值.
•场/板外通讯驱动要紧邻I/O连接器–所有I/O布线要尽可能短(<1.5 cm).•连接器要靠近板边缘.
•高频模块要使用金属网栅与周围器件隔离.或者使用LP滤波器屏蔽电磁辐射.
•晶振要尽可能靠近单片机(MCU)或时钟驱动器. 长导线是高频时钟脉冲的最佳电磁天线.
•高频状态下，长距离布线须与终端相匹配.
•微带线组成的临界微分网络需要尽可能远离板的边缘. 最小化额外的传播延迟时间且提高对阻抗的控制(最小的距离为2S,其中S是线间距).
•高频回路面积应最小化–也即缩短布线长度…再次强调！
•不允许用布线将电源或地与设备引脚连在一起! 一般常用导通孔直接与板相通，从而使电感最小化.。
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电磁兼容设计规范
PCB电磁兼容设计规范——————————————————————————————正文内容：1. 术语1.1 PCB（Print circuit Board)：印刷电路板。
1.2 原理图：电路原理图，用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。
1.3 网络表：由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件，一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。
1.4 布局：PCB设计过程中，按照设计要求，把元器件放置到板上的过程。
1. 5 仿真：利用EDA设计工具（Cadence Allegro SPB）对PCB的布局、布线效果进行仿真分析，从而在单板的物理实现之前发现设计中存在的EMC问题、时序问题和信号完整性问题，并找出适当的解决方案。
2. 目的2.1. 本规范归定了我司PCB设计的流程和设计原则，主要目的是为PCB设计者提供必须遵循的规则和约定。
2.2. 提高PCB设计质量和设计效率；提高PCB的可生产性、可测试、可维护性。
2.3. 提高PCB的EMC测试通过率。
3．设计过程规范3.1. 创建网络表3.1.1网络表是原理图与PCB的接口文件，PCB设计人员应根据所用的原理图和PCB设计工具的特性，选用正确的网络表格式，创建符合要求的网络表。
3.1.2创建网络表的过程中，应根据原理图设计工具的特性，积极协助原理图设计者排除错误。
保证网络表的正确性和完整性。
3.2. 确定器件的封装（PCB FOOTPRINT）．3.3. 创建PCB板根据单板结构图或对应的标准板框, 创建PCB设计文件；注意正确选定单板坐标原点的位置，原点的设置原则：A. 单板左边和下边的延长线交汇点。
B. 单板左下角的第一个焊盘。
板框四周倒圆角，倒角半径5mm。
特殊情况参考结构设计要求。
3.4. 布局3.4.1. 根据结构图设置板框尺寸，按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动属性。
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电磁兼容设计原则及其实例分析
图5 盲目大面积铺地示意
PCB整改的方法：①直接以较粗走线将CPU 接 地脚经滤波电容，再到接插件地脚，使其路径最 短。②调整走线，使铜箔地面积尽可能的完整，并 将两层的地线通过金属过孔连接。这样的作用是减 少两层之间地电位差。经过处理后这款产品以较大 余量通过EMI 测试。 如图6所示。
（4）信号线的布置要根据信号的流向顺序安
关键词 印制电路板；电磁兼容；地线；电磁干扰 中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2010）6-0028-04
EMC Design Rules and Application of Printed Circuit Board
WANG Fang Abstract The printed circuit board (PCB) is the key part to meet the electromagnetism compatibility (EMC) requirements for electronic equipment. Their electromagnetism disturb can be reduced by proper layout of PCB. Some important EMC design rules are brought forward including components placement, ground plane, power line, clock signal treatments. At last, some factual examples of EMC design rules mentioned above are shown and analyzed. Key words PCB; electromagnetism compatibility; ground plane; electromagnetism disturb
PCB的EMC设计规范V1.0
研发部PCB的EMC设计求规范文件编号：版本/版次：页码：生效日期：制订：审核：批准：PCB的EMC设计规范V1.0一、目的：本规范规定公司PCB板设计时EMC设计要求与注意事项，保证公司所有PCB板的EMC符合国家标准，确保产品的质量与应用，统一公司产品PCB板的EMC设计要求，便于公司对产品PCB质量的评审与监控，同时提高产品的可靠性，减少不良率。
二、范围：本规范适用于公司所有产品PCB板的EMC设计要求规范。
三、EMC电磁兼容原理：1、E MC的定义：电磁兼容（Electromagnetic Compatibility,简称EMC），是研究在有限的空间、时间和频谱资源的功能条件下，各种电气设备共同工作，并不发生降级。
各种电气设备电气装置或系统在共同的电磁环境条件小，既不受电磁环境的影响，也不会给环境以这种影响。
各种电气设备会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失和损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。
2、EMC电磁兼容有关的常见术语：EMC：（Electromagnetic compatibility）电磁兼容性EMI：（Electromagnetic interference）电磁干扰EMS：（Electromagnetic susceptibility）电磁敏感度RE：（Radiated emission）辐射骚扰CE：（Conducted emission）传导骚扰CS：（Conducted susceptibility）传导骚扰抗扰度RS：（Radiated susceptibility）射频电磁场辐射抗扰度ESD：（Electrostatic discharge）静电放电EFT/B：（Electrical fast transient burst）电快速瞬变脉冲群Surge：浪涌3、EMC电磁兼容研究的目的和意义：1）确保系统内部的电路正常工作，互不干扰，以达到预期的功能；2）降低电子系统对外的电磁能量辐射，使系统产生的电磁干扰强度低于特定的限定值； 3）减少外界电磁能量对电子系统的影响。
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。
PCB的电磁兼容性设计
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电磁兼容性设计报告
PCB电磁兼容性设计报告一、引言：PCB电磁兼容性设计是保证电子产品正常工作的重要环节。
在现代电子产品中，频繁的电磁干扰常常导致产品的故障或性能不稳定。
为了预防和减少电磁干扰对产品的影响，本报告将介绍电磁兼容性设计的关键原则、方法和策略。
二、关键原则：1.地线设计：合理设计地线可以防止地回路长度过长，减少共模噪声的产生。
2.电源和信号线走线：将电源线和信号线分开布线，在PCB板上保持一定的间隔，防止互相干扰。
3.滤波器的应用：使用适当的滤波器来降低电磁干扰。
常用的滤波器包括低通滤波器和带阻滤波器。
4.线路长度控制：控制线路的长度，减少电磁辐射的程度。
5.屏蔽和阻挡：使用金属屏蔽或阻挡材料，有效隔离电磁干扰。
三、设计方法：1.分析电路布局：首先对整个电子产品的电路进行布局分析，确定关键信号线、电源线和地线的走向。
2.优化地线设计：合理设计地线的走向和布局，减少地回路长度，避免共模压制。
3.电源和信号线分离：将电源线和信号线分开布线，尽量保持一定的间隔。
同时采用屏蔽材料对信号线进行保护。
4.使用滤波器：根据实际情况选择适当的滤波器，并合理布置在电路中，以减少电磁辐射和接收到电磁干扰的影响。
5.控制线路长度：控制线路的长度，尽量减少导线的长度，以减少电磁辐射和电磁感应。
6.使用屏蔽材料：对电子产品进行屏蔽处理，可有效阻挡外界电磁干扰，并减少产品对外界的电磁辐射。
四、策略：1.设计阶段加入电磁兼容性评估：在电子产品设计的早期阶段，就要加入对电磁兼容性的评估。
通过电磁兼容性仿真软件模拟电磁场分布和辐射噪声情况，以便及早发现和解决潜在问题。
2.确定规范和标准：根据所在行业的规范和标准，制定符合要求的电磁兼容性设计方案。
3.严格控制材料的选择：选用低电阻、低电感、低电容的材料，以减少电磁辐射和电磁感应。
五、总结：通过上述的电磁兼容性设计原则、方法和策略，可以有效预防和减少电磁干扰对电子产品的影响。
在设计阶段加入电磁兼容性评估，确定规范和标准，并严格控制材料的选择，是确保设计的关键。
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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PCB
PCB
共模回路
改善量 = 20lg(E1 / E2) = 20lg ( ICM1 / ICM2 )
= 20lg[(VCM / ZCM1) / (VCM / ZCM2)]
=20 lg ( ZCM2 / ZCM1)
=20 lg ( 1+ ZL / ZCM1 )
dB
杨继深 2002年4月
铁氧体磁环使用方面的一些问题
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。23: 21:1223:21:1223:21F riday, December 11, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.1120.12.1123: 21:1223:21:12Decem ber 11, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年12月11 日下午1 1时21 分20.12. 1120.1 2.11
0.001
102 103
杨继深 2002年4月
104 105
实心铜
双层编织 +
一层金属
106 107 108 Hz
屏蔽层的错误接法
CM
杨继深 2002年4月
电缆屏蔽层的正确端接
航空连接器
连接器上紧螺纹
D形连接器
指形簧片
护套与屏蔽层端接
导电弹性衬垫
杨继深 2002年4月
利用机械力将 屏蔽层压紧
金属连接器护套
线路板走线的电感
S L = 0.002S(2.3lg ( 2S / W ) + 0.5 H
W
I
I
M
杨继深 2002年4月
L = ( L1L2 - M2 ) / ( L1 + L2 - 2M ) 若：L1 = L2 L= ( L1 + M ) / 2
地线网格
杨继深 2002年4月
电源线噪声的消除
E = Z0IA / (2D2) V/m
ZW = Z0（2D/）
远场区内: H = IA / ( 2D) E = Z0 IA / ( 2D) ZW = Z0 = 377
杨继深 2002年4月
A/m V/m
A I
随频率、距离增加而增加 Z0
f、D
导线的辐射
近场区内: H = I L / (4D2) E = Z0I L / (8 2 D3) ZW = Z0（/2D）
+40lg f
杨继深 2002年4月f1/dFra bibliotek1/tr
脉冲的差模辐射包络线
f
不同逻辑电路为了满足EMI指标要求 所允许的环路面积
逻辑 系列
4000B
上升 电流 时间
40 6
不同时钟频率允许的面积（cm2 ） 4MHz 10 30 100
1000 400
74HC 6 20 50 45 18
6
74LS 6 50 20 18 7.2
75mm
模拟地
A/D变换器
数字地
杨继深 2002年4月
A
B
L
25mm
L : 0 ~ 10cm VAB : 15 ~ 75mV
过孔的阻抗
nH/cm
100 10
1.5mm
PGA 128-pin
1
0.1
25
50 75
100
与过孔之间的距离 mm
杨继深 2002年4月
C/4 PGA
线路板边缘的一些问题
关键线（时钟、射频等）
2.4
74AC 3.5 80 5.5 2.2 0.75
0.25
74F
3 80 5.5 2.2 0.75
0.25
74AS 1.4 120 2 0.8 3
0.15
仅代表了一个环路的辐射情况，若有N个环路辐射， 乘以 N 。因此，可能时，分散时钟频率。
杨继深 2002年4月
如何减小差模辐射？
E = 2.6 I A f 2 / D
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年12月11日星期 五11时21分12秒23:21:1211 December 2020
用屏蔽电缆抑制共模辐射
DM CM
CM
CM
CM 杨继深 2002年4月
屏蔽电缆的评估
DM CM
CM
V 辐射环路
I
杨继深 2002年4月
V
ZT = V / I
不同屏蔽层的传输阻抗
10000 1000
铝箔
单层编织 最佳单层编织
传输阻抗（m /m）
100
双层编织
10
1
双层编织 +
0.1 双层金属
0.01
A/m V/m
I
L
远场区内: H = I L / (2 D) E = Z0 I L / (2 D)
杨继深 2002年4月
A/m 随频率、距离增加而减小 V/m
Z0
f、D
实际电路的辐射
ZG
I
~V
ZL
ZC = ZG + ZL
环路面积 = A
近场：ZC 7.9 D f E = 7.96VA / D3 ZC 7.9 D f ， E = 63 I A f / D2 H = 7.96IA / D3
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.1123:21:1223:21Dec-2011-Dec-20
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布线
低通滤波器
杨继深 2002年4月
电路中的强辐射信号
dBV/m
dBV/m
1
10
100
1000
所有电路加电工作
杨继深 2002年4月
1
10
100
1000
只有时钟电路加电工作
电流回路的阻抗
I
L
R
~
Z = R + jL
L=/I A
~
杨继深 2002年4月
单层或双层板如何减小环路的面积
杨继深 2002年4月
远场：
E = 1.3 I A f 2 /D
杨继深 2002年4月
（V/m） （ V/m） （ A/m）
（ V/m）
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
杨继深 2002年4月
（ V/m）
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）
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
杨继深 2002年4月
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
杨继深 2002年4月
桥 壕沟
滤波器电容量的选择
上升沿越陡高频越丰富
杨继深 2002年4月
地线和电源线上的噪声
R1
R2
R4
Q3
Q2 Q1
ICC
VCC
I驱动
被驱动电路
R3
杨继深 2002年4月
Q4
Ig
Vg I放电
I充电
电源线、地线噪声电压波形
输出 ICC VCC Ig Vg
杨继深 2002年4月
地线干扰对电路的影响
1
3
寄生电容
2
4
杨继深 2002年4月
电源线电感
这个环路尽量小
杨继深 2002年4月
储能电容
电源解耦电容的正确布置
尽量使电源线与地线靠近
杨继深 2002年4月
解耦电容的选择
dI dt
Z
C=
dV
各参数含义：
在时间dt内，电源线上出 现了瞬间电流dI，dI导致 了电源线上出现电压跌落 dV。
杨继深 2002年4月
1/2 LC
f
增强解耦效果的方法
D型连接器的屏蔽层搭接
杨继深 2002年4月
圆形连接器屏蔽层搭接
杨继深 2002年4月
接线端子上的屏蔽电缆
杨继深 2002年4月
尽量减小小辨接法的危害
杨继深 2002年4月
线路板上的局部屏蔽
片状电容
利用一层铜箔 做屏蔽盒面
杨继深 2002年4月
屏蔽盒的接地 间隔 < / 20
所有穿出屏蔽 盒的导线经过 滤波
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午11时21分12秒下午11时21分23:21:1220.12.11