本規(guī)范重點(diǎn)在單板的EMC設(shè)計(jì)上,附帶一些必須的EMC知識(shí)及法則。在印制電路板設(shè)計(jì)階段對(duì)電磁兼容考慮將減少電路在樣機(jī)中發(fā)生電磁干擾。問(wèn)題的種類包括公共阻抗耦合、串?dāng)_、高頻載流導(dǎo)線產(chǎn)生的輻射和通過(guò)由互連布線和印制線形成的回路拾取噪聲等。在高速邏輯電路里,這類問(wèn)題特別脆弱,原因很多:1、電源與地線的阻抗隨頻率增加而增加,公共阻抗耦合的發(fā)生比較頻繁;2、信號(hào)頻率較高,通過(guò)寄生電容耦合到步線較有效,串?dāng)_發(fā)生更容易;3、信號(hào)回路尺寸與時(shí)鐘頻率及其諧波的波長(zhǎng)相比擬,輻射更加顯著。4、引起信號(hào)線路反射的阻抗不匹配問(wèn)題。…… 1總體概念及考慮 1、五一五規(guī)則,即時(shí)鐘頻率到5MHz或脈沖上升時(shí)間小于5ns,則PCB板須采用多層板。2、不同電源平面不能重疊。3、公共阻抗耦合問(wèn)題。
模型:
由于地平面電流可能由多個(gè)源產(chǎn)生,感應(yīng)噪聲可能高過(guò)模擬電路的靈敏度或數(shù)字電路的抗擾度。
解決辦法:①模擬與數(shù)字電路應(yīng)有各自的回路,最后單點(diǎn)接地;②電源線與回線越寬越好;③縮短印制線長(zhǎng)度;④電源分配系統(tǒng)去耦。
4、減小環(huán)路面積及兩環(huán)路的交鏈面積。
5、一個(gè)重要思想是:PCB上的EMC主要取決于直流電源線的Z


2、工作頻率低于1MHz時(shí),噪聲一般由電場(chǎng)或磁場(chǎng)引起,(磁場(chǎng)引起時(shí)干擾,一般在幾百赫茲以內(nèi)),1MHz以上,考慮電磁干擾。單板上的屏蔽實(shí)體包括變壓器、傳感器、放大器、DC/DC模塊等。更大的涉及單板間、子架、機(jī)架的屏蔽。
3、 靜電屏蔽不要求屏蔽體是封閉的,只要求高電導(dǎo)率材料和接地兩點(diǎn)。電磁屏蔽不要求接地,但要求感應(yīng)電流在上有通路,故必須閉合。磁屏蔽要求高磁導(dǎo)率的材料做 封閉的屏蔽體,為了讓渦流產(chǎn)生的磁通和干擾產(chǎn)生的磁通相消達(dá)到吸收的目的,對(duì)材料有厚度的要求。高頻情況下,三者可以統(tǒng)一,即用高電導(dǎo)率材料(如銅)封閉并接地。
4、對(duì)低頻,高電導(dǎo)率的材料吸收衰減少,對(duì)磁場(chǎng)屏蔽效果不好,需采用高磁導(dǎo)率的材料(如鍍鋅鐵)。
5、磁場(chǎng)屏蔽還取決于厚度、幾何形狀、孔洞的最大線性尺寸。
6、磁耦合感應(yīng)的噪聲電壓UN=j(luò)wB.A.coso=j(luò)wM.I1,(A為電路2閉合環(huán)路時(shí)面積;B為磁通密度;M為互感;I1為干擾電路的電流。降低噪聲電壓,有兩個(gè)途徑,對(duì)接收電路而言,B、A和COS0必須減小;對(duì)干擾源而言,M和I1必須減小。雙絞線是個(gè)很好例子。它大大減小電路的環(huán)路面積,并同時(shí)在絞合的另一根芯線上產(chǎn)生相反的電動(dòng)勢(shì)。
7、防止電磁泄露的經(jīng)驗(yàn)公式:縫隙尺寸 < λmin/20。好的電纜屏蔽層覆視率應(yīng)為70%以上。 5 接地 1、300KHz以下一般單點(diǎn)接地,以上多點(diǎn)接地,混合接地頻率范圍50KHz~10MHz。另一種分法是:< 0.05λ單點(diǎn)接地;< 0.05λ多點(diǎn)接地。
2、好的接地方式:樹形接地
3、信號(hào)電路屏蔽罩的接地。
4、對(duì)電纜屏蔽層,L < 0.15λ時(shí),一般均在輸出端單點(diǎn)接地。L<0.15λ時(shí),則采用多點(diǎn)接地,一般屏蔽層按0.05λ或0.1λ間隔接地。混合接地時(shí),一端屏蔽層接地,一端通過(guò)電容接地。
5、對(duì)于射頻電路接地,要求接地線盡量要短或者根本不用接線而實(shí)現(xiàn)接地。最好的接地線是扁平銅編織帶。當(dāng)?shù)鼐€長(zhǎng)度是λ/4波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),阻抗會(huì)很高,同時(shí)相當(dāng)λ/4天線,向外輻射干擾信號(hào)。
6、單板內(nèi)數(shù)字地、模擬地有多個(gè),只允許提供一個(gè)共地點(diǎn)。
7、接地還包括當(dāng)用導(dǎo)線作電源回線、搭接等內(nèi)容。 6濾波 1、選擇EMI信號(hào)濾波器濾除導(dǎo)線上工作不需要的高頻干擾成份,解決高頻電磁輻射與接收干擾。它要保證良好接地。分線路板安裝濾波器、貫通濾波器、連接器濾波器。從電路形式分,有單電容型、單電感型、L型、π型。π型濾波器通帶到阻帶的過(guò)渡性能最好,最能保證工作信號(hào)質(zhì)量。
一個(gè)典型信號(hào)的頻譜:


3、使用鐵氧體磁珠安裝在元件的引線上,用作高頻電路的去耦,濾波以及寄生振蕩的抑制。
4、盡可能對(duì)芯片的電源去耦(1-100nF),對(duì)進(jìn)入板極的直流電源及穩(wěn)壓器和DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行濾波(uF)。
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原文標(biāo)題:你設(shè)計(jì)電路時(shí),有考慮這些EMC的設(shè)計(jì)要點(diǎn)嗎
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