从EMC角度考虑常用电路设计及PCB设计
EMC设计技巧及其PCB设计中的EMC设计概念
EMC设计技巧及其PCB设计中的EMC设计概念1.电源和信号分离：电源和信号的分离是EMC设计的首要任务之一、在PCB设计中，应将电源线与信号线分开布局，以减少互相干扰。
同时，应尽可能减少电源和信号线之间的交叉。
2. 确保地线的良好连接：地线是EMC设计中非常重要的要素，它能够减少电磁辐射和EMI（Electromagnetic Interference）。
在PCB布局中，应尽量保证地线的连续性和低阻抗，降低电磁波辐射。
同时，应避免形成大的回路环路。
3.使用过滤器：过滤器能够消除电源中的高频噪声，并减少信号线上的干扰。
在PCB设计中，可以采用滤波器来实现对电源线和信号线的滤波，以确保干净的电源和信号。
4.布局合理：合理的布局能够降低电磁辐射和EMI。
在PCB布局中，应尽量减少高频回路和低频回路之间的交叉，在布局时要考虑到信号线的长度和走线路径，避免形成长的导线。
5.适当的屏蔽：在一些高频或EMI敏感的电路中，可以采用屏蔽措施来降低电磁辐射和EMI。
在PCB设计中，可以使用金属屏蔽罩或层叠设计来实现对敏感电路的屏蔽，防止其受到外界噪声的干扰。
6.管理高速信号：高速信号的传输会产生较大的电磁辐射和EMI。
在PCB设计中，应采取措施来管理高速信号，如使用差分信号传输、布局合理的地线和终端阻抗匹配等，以降低高速信号对其他电路的干扰。
7.控制接地回路：在PCB设计中，应注意控制接地回路的路径和走向，避免形成大的环路和共模回路。
合理的接地设计能够减少电磁辐射和EMI，提高电子设备的EMC性能。
8.增加电磁屏蔽性能：在PCB设计中，可以通过增加电磁屏蔽材料和层叠设计来提高电子设备的屏蔽性能。
如通过增加地层、空层、屏蔽层等，来抑制电磁辐射和EMI。
以上是一些常见的EMC设计技巧和PCB设计中的EMC设计概念。
在实际应用中，由于不同电子设备的特点和需求不同，EMC设计也会有一定的差异。
因此，在进行EMC设计时，需要根据具体情况选择合适的技巧和措施，以确保电子设备在特定环境下的正常运行和协调工作。
改善EMC的PCB设计
改善EMC的PCB设计EMC（电磁兼容性）是指电子设备在电磁环境中，能够正常工作且不对周围环境产生电磁干扰。
在PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）设计中，提高EMC性能对于确保设备正常运行至关重要。
下面将提供一些改善EMC的PCB设计的方法。
1.地线设计和布局地线是实现电磁屏蔽和减少辐射的关键因素。
在PCB布局中，要确保地区域的大小足够满足设备要求，并且要与其他信号线和功率线保持足够的距离。
通过采用良好的地线布局和连接，可以减少电磁回流路径，从而减小辐射噪声。
2.分割和层次化布局使用多层PCB设计可以有效地隔离不同功能模块之间的干扰。
将模拟和数字信号引脚分开，并使用不同的地面和电源平面层进行分割。
通过层次化布局，可以减少不同信号层之间的相互干扰。
3.排线和长度匹配电磁辐射和抗扰度问题常常与排线和长度不匹配有关。
在PCB设计中，应尽量避免直角和尖锐的信号线转弯，并将信号线的长度匹配到尽可能相似的长度。
此外，通过差分信号线技术可以减少同轴线干扰。
4.电磁屏蔽和滤波器在PCB布局中，可以使用电磁屏蔽罩来减少辐射噪声。
合理安排滤波器的位置，以消除电子设备中的高频噪声和EMI干扰，同时确保信号质量。
5.引脚布局和连接合理的引脚布局和连接可以使信号线和功率线更好地分离，减少互相干扰的可能性。
通过优化引脚交叉点的布局，可以减少接地和电源回路之间的交叉干扰。
6.整体系统测试和仿真在进行PCB设计之前，可以使用电磁仿真软件对整个系统进行测试。
通过模拟和优化关键信号线和功率线，可以提前检测到潜在的EMC问题，并采取相应的改进措施。
通过采用上述方法，可以改善EMC的PCB设计，提高设备的电磁兼容性。
然而，需要注意的是，每个设计都具有其特定的要求和限制，因此在实际设计过程中，还需要根据具体情况进行适当的调整和优化。
同时，密切关注相关的行业标准和法规要求，确保设计符合相关的EMC标准。
emc方案
EMC方案引言EMC（Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性）是指电子设备在同一电磁环境下能够正常工作，而不对其它设备和所在环境产生不可接受的电磁干扰。
为了满足EMC要求，需要采取一系列措施来减少电磁辐射和提高设备的抗干扰能力。
本文将介绍一种常见的EMC方案，包括电磁辐射和抗干扰两个方面。
电磁辐射方案PCB设计PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子设备中最主要的电路载体，其布线结构和引线布局往往对电磁辐射产生重要影响。
以下是几个减少电磁辐射的PCB设计技巧：1.地线设计：确保地线足够宽，尽可能覆盖整个PCB，以降低回流电流产生的辐射。
2.电源线设计：在设计中避免使用长而细的电源线，尽量使用短而粗的电源线以减少辐射。
3.信号线走线：要避免信号线和高频信号线共走，避免平行布线，以减少信号线间的耦合和辐射。
屏蔽设计屏蔽设计是一种通过屏蔽结构来隔离电子器件，降低电磁辐射的方法。
以下是几种常见的屏蔽设计方法：1.金属盖层：在PCB上的敏感电路区域加装金属盖层，具有良好的屏蔽效果。
2.金属屏蔽罩：在敏感器件或模块外部设置金属屏蔽罩，可以有效阻挡电磁波的辐射。
3.金属屏蔽网：对于一些需要通风的设备，可以使用金属屏蔽网来保护敏感电路，减少电磁辐射。
抗干扰方案滤波器设计滤波器是一种用于抑制电磁干扰的电路元件。
常见的滤波器包括：1.EMI滤波器：用于抑制电磁干扰，减少电磁辐射和接收外界电磁波的干扰。
2.防雷击滤波器：用于抑制雷击等大电流冲击对设备的干扰。
接地设计良好的接地设计是抗干扰的重要环节。
以下是一些接地设计技巧：1.单点接地：所有电路板和设备都应该通过一个单点接地线连接到地线，确保接地的稳定性。
2.划分地域：将设备分成不同的地域，每个地域内的设备共享一个接地点，减少地线回流电流的干扰。
等效电路分析通过建立等效电路模型，可以分析电磁干扰的传输路径和影响因素。
从分层布局及布线三方面详解EMC的PCB设计技术
从分层布局及布线三方面详解EMC的PCB设计技术首先是分层设计。
在PCB设计中，分层是一种常用的电磁干扰控制手段。
通过将不同功能的信号和电源分配到不同的层次上，并通过适当的层与层的综合接地实现对电磁干扰的控制。
常见的分层设计方法有：1.信号层与电源层分离：将信号和电源层相互分离，通过适当的综合接地，避免信号层上的信号通过电源层传播而产生干扰。
2.分层布局：将不同功能的电路分布在不同的层次上，如将高速信号布局在内层，将低速信号和电源布局在外层，从而避免高速信号对低速信号和电源的干扰。
3.天线与信号层隔离：在多层PCB设计中，为了控制电磁干扰，可以将天线和信号层相互隔离，避免天线上的信号干扰到其他信号层。
其次是布局设计。
正确的布局设计可以减少电磁干扰的产生和传播。
以下是一些布局设计技术：1.信号路径优化：合理规划信号的走向，避免信号线产生过长、过细、过密的情况，从而减少信号线之间的相互干扰。
2.分析信号的速度和频率：根据信号的速度和频率确定不同信号之间的距离，避免高速信号对低速信号的干扰。
3.地平面设计：地平面作为一个重要的参考平面，可以提供良好的接地。
设计时要避免地平面断开，减少地平面上的脱离、断续及过密现象。
最后是布线设计。
布线设计是电子产品的重要组成部分，合理的布线设计可以减少信号干扰，提高系统的EMC性能。
以下是一些布线设计技术：1.减少回路面积：合理布置信号和电源线路，减少回路面积，避免信号线路之间共面回路产生的电磁辐射。
2.尽量使用差分信号线：差分信号线与普通单端信号线相比，具有较强的抗干扰能力。
在布线时尽量采用差分信号线布线，减少干扰信号的传播。
3.信号线的走向：避免平行布置高速信号线，尽量使用交错布线的方式，减少电磁干扰。
总结起来，EMC的PCB设计技术主要包括分层设计、布局设计和布线设计。
其中，分层设计通过将信号和电源分布在不同层次上并进行合理综合接地来控制电磁干扰；布局设计通过优化信号路径和合理布置不同功能的电路来减少干扰的产生和传播；布线设计通过合理布置信号线路和采用差分信号线布线等手段来减少信号干扰。
电路设计与PCB设计,EMC EMI
电路设计与PCB设计，EMC/EMI一个电子产品如果要过EMC的专业测试，就得从一开始就得好好考虑以下内容。
●电路设计：电路设计可以从这些方面来考虑。
1）电源和地的合适分配。
这是至关重要的。
如果一个EMC测试报告出来，有大面积的超标点，也就是宽带噪声，这个时候我们通常会认为，电路的整体设计有很大的问题。
这个整体就是电源和地的分配不合理所致。
所以电源和地的分配是至关重要的，也是一个系统设计的最难点2）电源的去藕电容的选择：电容的选择对电源的噪声消除是至关重要的。
一般选择的原则：组合选择。
这样既保证了电容对局部供电的能力，同时可以让谐振点提高，扩大频谱压制能力。
另外，组合中的小的电容，尤其要小的ESR，ESL，因为它们是压制高频的主要力量。
3）时钟及高速信号的处理：对于高速时钟信号一定要接串联电阻或者其他端接方式，在调试过程中，可以通过调整电路参数来调整时钟的波形。
在不影响功能的前提下，让时钟的边缘尽可能的缓变一些。
并非是阻抗越匹配越好！当然我们知道，边缘的情况影响有些功能的，尤其对timing要求很严格的情况，会减小timing 的窗口。
实际过程中需要多方面权衡。
●PCB设计：实际PCB的设计是电路的物理设计，是电路设计的延续。
如果不能很好地设计，基本功能都会受到影响的，更不要谈性能了。
所以PCB设计尤其要引起大家很重视，一定要有很好的电路基础和电路的物理模型人才能设计出高品质的电子产品来。
PCB的设计，通常考虑以下几方面问题：1）库的设计：库的设计是关系到整个PCB将来的生产，可靠性的。
需要严格遵守生产和焊接的工艺，千万不要闭门造车。
设计之前，要非常清楚，将来用什么生产工艺，焊接工艺。
不同焊接工艺，库的要求是不一样的。
2）热设计，这是保证将来产品是否能过环境测试，老化试验的根本，也是产品质量和寿命的保证。
3）EMC设计了。
这就是我们这里要讨论的。
其实PCB的设计很多方面是满足电路设计初衷的。
首先要理解电路的思想，才能把PCB设计好。
EMC基本原理及PCB的EMC设计
以下是与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
EMC基本原理及 PCB的EMC设计
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EMC基本原理及PCB的EMC设计
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1EMC基本原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1EMC的定义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2EMC研究的目的和意义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3EMC的主要研究内容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.4EMC三要素及对策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4.1EMC三要素 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4.2EMC对策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
电源PCB设计与EMC的关联超详细分析
电源PCB设计与EMC的关联超详细分析【前言】说起开关电源的难点问题，PCB布板问题不算很大难点，但若是要布出一个精良PCB板一定是开关电源的难点之一（PCB设计不好，可能会导致无论怎么调试参数都调试布出来的情况，这么说并非危言耸听）原因是PCB布板时考虑的因素还是很多的，如：电气性能，工艺路线，安规要求，EMC影响等等；考虑的因素之中电气是最基本的，但是EMC又是最难摸透的，很多项目的进展瓶颈就在于EMC问题；下面从二十二个方向给大家分享下PCB布板与EMC。
1、熟透电路方可从容进行PCB设计之EMI电路上面的电路对EMC的影响可想而知，输入端的滤波器都在这里；防雷击的压敏；防止冲击电流的电阻R102（配合继电器减小损耗）；关键的虑差模X电容以及和电感配合滤波的Y电容；还有对安规布板影响的保险丝；这里的每一个器件都至关重要，要细细品味每一个器件的功能与作用。
设计电路时就要考虑的EMC严酷等级从容设计，比如设置几级滤波，Y电容数量的个数以及位置。
压敏大小数量选择，都与我们对EMC的需求密切相关，欢迎大家一起讨论看似简单其实每个元器件蕴含深刻道理的EMI电路。
2、电路与EMC：（最熟悉的反激主拓扑，看看电路中哪些关键地方蕴含了EMC的机理）上图的电路中打圈几部分：对EMC影响非常重要（注意绿色部分不是的），比如辐射大家都知道电磁场辐射是空间的，但基本的原理是磁通量的变化，磁通量涉及到磁场有效截面积，也就是电路中对应的环路。
电流可以产生磁场，产生的是稳定的磁场，不能向电场转化；但变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场是可以产生电场（其实这就是有名的麦克斯韦方程我用通俗语言来说），变化的电场同理可产生磁场。
所以一定要关注那些有开关状态的地方，那就是EMC源头之一，这里就是EMC源头之一（这里说之一当然后续还会讲到其它方面）；比如电路中虚线环路，是开关管开通和关断的环路，不仅设计电路时开关速度可以调节对EMC影响，布板走线环路面积也有着重要的影响！另二个环路是吸收环路和整流环路，先提前了解下，后面再讲！3、PCB设计与EMC的关联PCB环路对EMC的影响非常重要，比如反激主功率环路，如果太大的话辐射会很差。
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。
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从EMC角度考虑常用电路设计及PCB设计A.电源电路电源电路设计中，功能性设计主要考虑温升和纹波大小。
温升大小由结构很关键：大电容一般采用低ESR电容，小电容采用0.1UF和1000pF共用。
电源电路设计中，电磁兼容设计是关键设计。
主要涉及的电磁兼容设计有：传导发射和浪涌。
传导发射设计一般采用输入滤波器方式。
外部采购的滤波器内部电路一般采用下列电路：Cx1和Cx2为X电容，防止差模干扰。
差模干扰大时，可增加其值进行抑制；Cy1和Cy2为Y电容，防止共模干扰。
共模干扰大时，可增加其值进行抑制。
需要注意的是，如自行设计滤波电路，Y电容不可设计在输入端，也不可双端都加Y电容。
浪涌设计一般采用压敏电阻。
差模可根据电源输入耐压选取；共模需要电源输入耐压和产品耐压测试综合考虑。
当浪涌能量大时，也可考虑压敏电阻（或TVS）与放电管组合设计。
1 电源输入部分的EMC设计应遵循①先防护后滤波；②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路，且尽量靠近输入端；③在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉电路；如果一定有采样电路，采样电路应额外增加了足够的滤波电路。
原因说明：①先防护后滤波：第一级防护器件应在滤波器件之前，防止滤波器件在浪涌、防雷测试中损坏，或导致滤波参数偏离，第二级保护器件可以放在滤波器件的后面；选择防护器件时，还应考虑个头不要太大，防止滤波器件在PCB布局时距离接口太远，起不到滤波效果。
②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路，且尽量靠近输入端：CLASSB要求比CLASS A要求小10dB，即小3倍，所以应有两级滤波电路；CLASSA规格要求至少一级滤波电路；所谓一级滤波电路指包含一级共模电感的滤波电路。
③在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉电路；如果一定有采样电路，采样电路应额外增加了足够的滤波电路：电源采样电路应从滤波电路后取；如果采用电路精度很高，必须从电源输入口进行采样时，必须增加额外滤波电路。
2 电源输出部分的EMC设计应遵循①电源模块输出一定要求有滤波措施,推荐使用共模电感或差模电感；②长距离电源走线是否预留足够电容组10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，应考虑PCB板每间隔187.5px放置一对。
原因说明：①电源模块输出一定要求有滤波措施,推荐使用共模电感或差模电感：用共模电感进行滤波，防止开关电源的噪声串到整个单板的电源、地上；用磁珠进行滤波，防止开关电源的噪声串到整个单板的电源、地上；在电源输出端设计Y电容时，需斟酌，如有螺钉可使Y电容就近接地时，可考虑增加，否则不用。
②长距离电源走线是否预留足够电容组10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，应考虑PCB板每间隔187.5px放置一对：当电源模块有多路电源输出时，比如提供给通讯接口的通讯电源、地，提供给传感器供电的12V、24V电源、地，提供给继电器驱动用的12V电源、地，均会存在长距离走线问题，为了使电源、地之间的阻抗最小，且回路最小，应每隔187.5px增加一对电容。
3 电源转换芯片的EMC设计应遵循电源转换芯片输入输出端应并联BULK电容和去耦电容；电容容值应依据芯片手册推荐，或者依据驱动能力来估算；开关转换芯片输出应考虑磁珠进行滤波。
B.接口电路接口电路多种多样，一般需电缆引出的接口电路需要较完备的电磁兼容设计，如CAN总线、RS485总线；其他的接口电路如RS232、USB等一般采用磁珠加TVS管设计。
1 RS485/CAN接口设计RS485接口标准电路如下：在具体设计中，R1/R2用自恢复保险丝，保护效果更好。
一般不使用放电管；TVS管可作为预留设计（取决于驱动芯片内部是否包含TVS管）。
需要注意的是，共模电容需设计在接口端，这样做的原因是抑制外部的传导干扰和快速脉冲群干扰，以免其对RS485数据通信产生扰乱。
CAN接口保护时，TVS和电容参数略有不同。
RS-485总线共模电压范围为-7～+12V；CAN总线的共模电压为-2~+7 V。
2 RS232接口设计RS232接口标准电路如下：485/CAN差分接口优先选用共模电感或者磁珠进行滤波，232接口用磁珠进行滤波；滤波电路尽量靠近端口，磁珠或共模电感到端子间PCB走线长度小于62.5px；如防护器件过多，磁珠到端子间PCB走线长度距离大于62.5px，则应在最靠近接口处增加Y电容或高压电容进行滤波，Y电容要满足耐压要求；如果采用屏蔽电缆，屏蔽层要接PGND；需要接出到端子的通讯地需要经过滤波。
3 USB接口设计USB接口标准电路如下：具体设计中，共模电感一般用磁珠代替；C1、C2共模电容为预留设计，当USB口有辐射输出干扰时，C1、C2可对其进行抑制。
需要注意的是，因USB数据速率高，选用TVS时必须采用低电容的TVS 管，TVS管最少能承受8KV以上的接触静电放电。
4 S_VIDEO接口设计S_VIDEO接口标准电路如下：磁珠电容可根据实际情况进行参数调整。
5 以太网接口设计以太网接口标准电路如下：当网口变压器共模抑制比较差或需要通过的标准比较严酷时，需要增加L1、L2共模电感；C9、C10、C11、C12为预设计，根据实际的情况增加，一般不需要增加；C2、C3为与设计，根据是实际的情况增加或调整。
C.时钟晶体电路时钟晶体电路一般有两种：无源晶体电路和有源震荡器电路。
时钟晶体电路一般是辐射发射的干扰源。
1 无源晶体无源晶体标准电路如下：在实际设计时，R3电阻和C3电容为预留设计。
R3电阻可帮助启震；C3电容可改善震荡信号质量。
2 有源震荡器标准电路如下：实际设计时，C1是预留设计。
C1电容可改善震荡器输出信号质量。
供电磁珠一般不可缺省，其作用时防止震荡器的高频信号通过电源污染外部电路。
时钟芯片电源管脚采用LC滤波电路或者PI滤波电路；晶体外壳要做接地设计；时钟信号分叉时在分叉后每路都设置匹配电阻，匹配电阻靠近时钟芯片；T型网络，或采用末端匹配。
二.常用电路PCB设计的EMC考虑A.器件的布局在PCB设计的过程中，从EMC角度，首先要考虑三个主要因素:输入/输出引脚的个数,器件密度和功耗。
一个实用的规则是片状元件所占面积为基片的20%,每平方英寸耗散功率不大于2W。
在器件布置方面,原则上应将相互有关的器件尽量靠近,将数字电路、模拟电路及电源电路分别放置,将高频电路与低频电路分开。
易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路。
对时钟电路和高频电路等主要干扰和辐射源应单独安排,远离敏感电路。
输入输出芯片要位于接近混合电路封装的I/O出口处。
高频元器件尽可能缩短连线,以减少分布参数和相互间的电磁干扰,易受干扰元器件不能相互离得太近,输入输出尽量远离。
震荡器尽可能靠近使用时钟芯片的位置,并远离信号接口和低电平信号芯片。
元器件要与基片的一边平行或垂直,尽可能使元器件平行排列,这样不仅会减小元器件之间的分布参数,也符合混合电路的制造工艺,易于生产。
在混合电路基片上电源和接地的引出焊盘应对称布置,最好均匀地分布许多电源和接地的I/O连接。
裸芯片的贴装区连接到最负的电位平面。
在选用多层混合电路时,电路板的层间安排随着具体电路改变,但一般具有以下特征。
(1)电源和地层分配在内层,可视为屏蔽层,可以很好地抑制电路板上固有的共模RF干扰,减小高频电源的分布阻抗。
(2)板内电源平面和地平面尽量相互邻近,一般地平面在电源平面之上,这样可以利用层间电容作为电源的平滑电容,同时接地平面对电源平面分布的辐射电流起到屏蔽作用。
(3)布线层应尽量安排与电源或地平面相邻以产生通量对消作用。
B.PCB走线在电路设计中,往往只注重提高布线密度,或追求布局均匀,忽视了线路布局对预防干扰的影响,使大量的信号辐射到空间形成干扰,可能会导致更多的电磁兼容问题。
因此,良好的布线是决定设计成功的关键。
1 地线的布局地线不仅是电路工作的电位参考点,还可以作为信号的低阻抗回路。
地线上较常见的干扰就是地环路电流导致的地环路干扰。
解决好这一类干扰问题,就等于解决了大部分的电磁兼容问题。
地线上的噪音主要对数字电路的地电平造成影响,而数字电路输出低电平时,对地线的噪声更为敏感。
地线上的干扰不仅可能引起电路的误动作,还会造成传导和辐射发射。
因此,减小这些干扰的重点就在于尽可能地减小地线的阻抗(对于数字电路,减小地线电感尤为重要)。
地线的布局要注意以下几点:(1)根据不同的电源电压,数字电路和模拟电路分别设置地线。
(2)公共地线尽可能加粗。
在采用多层厚膜工艺时,可专门设置地线面,这样有助于减小环路面积,同时也降低了接受天线的效率。
并且可作为信号线的屏蔽体。
(3)应避免梳状地线,这种结构使信号回流环路很大,会增加辐射和敏感度,并且芯片之间的公共阻抗也可能造成电路的误操作。
(4)板上装有多个芯片时,地线上会出现较大的电位差,应把地线设计成封闭环路,提高电路的噪声容限。
(5)同时具有模拟和数字功能的电路板,模拟地和数字地通常是分离的,只在电源处连接。
2 电源线的布局一般而言,除直接由电磁辐射引起的干扰外,经由电源线引起的电磁干扰最为常见。
因此电源线的布局也很重要,通常应遵守以下规则。
(1)电源线尽可能靠近地线以减小供电环路面积,差模辐射小,有助于减小电路交扰。
不同电源的供电环路不要相互重叠。
(2)采用多层工艺时,模拟电源和数字电源分开,避免相互干扰。
不要把数字电源与模拟电源重叠放置,否则就会产生耦合电容,破坏分离度。
(3)电源平面与地平面可采用完全介质隔离,频率和速度很高时,应选用低介电常数的介质浆料。
电源平面应靠近接地平面,并安排在接地平面之下,对电源平面分布的辐射电流起到屏蔽作用。
(4)芯片的电源引脚和地线引脚之间应进行去耦。
去耦电容采用0.01uF的片式电容,应贴近芯片安装,使去耦电容的回路面积尽可能减小。
(5)选用贴片式芯片时,尽量选用电源引脚与地引脚靠得较近的芯片,可以进一步减小去耦电容的供电回路面积,有利于实现电磁兼容。
3 信号线的布局在使用单层薄膜工艺时,一个简便适用的方法是先布好地线,然后将关键信号,如高速时钟信号或敏感电路靠近它们的地回路布置,最后对其它电路布线。
信号线的布置最好根据信号的流向顺序安排,使电路板上的信号走向流畅。
如果要把EMI减到最小,就让信号线尽量靠近与它构成的回流信号线,使回路面积尽可能小,以免发生辐射干扰。
低电平信号通道不能靠近高电平信号通道和无滤波的电源线,对噪声敏感的布线不要与大电流、高速开关线平行。
如果可能,把所有关键走线都布置成带状线。
不相容的信号线(数字与模拟、高速与低速、大电流与小电流、高电压与低电压等)应相互远离,不要平行走线。
信号间的串扰对相邻平行走线的长度和走线间距极其敏感,所以尽量使高速信号线与其它平行信号线间距拉大且平行长度缩小。