PCB电路板EMC抗干扰设计
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。
印刷电路板的抗干扰设计

印刷电路板的抗干扰设计印刷电路板(PCB)的抗干扰设计是指在PCB的设计和布局过程中,采取一系列措施来减少外界干扰对PCB正常工作的影响。
干扰可能来自于电磁辐射、电源噪声、信号耦合等多个方面,如何有效地抵抗这些干扰因素,保证PCB电路的稳定运行,是PCB设计过程中非常重要的一环。
对于电源噪声的干扰,可以采取以下措施:1. 合理布局电源和地线:将电源线和地线远离模拟和数字信号线,以最大限度地降低电源噪声对其他信号的影响。
2. 添加电源滤波器:在电源输入端添加适当的滤波器,能够有效地滤除电源中的高频噪声。
对于电磁辐射干扰的抵抗,可以采取以下措施:1. 合理布局信号线:将模拟和数字信号线分开布局,避免它们交叉或靠近高频部件,减少信号线之间的相互耦合影响。
2. 使用屏蔽设备:对于易受电磁辐射干扰的高频电路,可在其周围加入金属屏蔽罩,有效地阻挡外界电磁辐射。
信号耦合也是影响PCB抗干扰性能的重要因素,针对信号耦合问题,可采取以下措施:1. 电源和地线分离:将模拟和数字信号地分离开来,有效减少信号之间的耦合。
2. 加入适当的隔离层:对于高频干扰敏感的信号线,可以采用层层隔离的方法,利用不同层次的层间垂直耦合,减少信号之间的横向耦合。
还需要注意一些细节来进一步提高PCB的抗干扰能力:1. 合理选择元器件:选择抗干扰性能好的元器件,并严格控制元器件的引脚长度和布局。
2. 良好的接地设计:良好的接地设计有助于减小信号回路上的回流电流,并减少信号之间的相互干扰。
3. 严格控制走线:要避免走线太长、走线太密,同时要合理使用过孔进行信号层之间的连接。
印刷电路板的抗干扰设计是一个综合性的工作,需要结合具体的电路设计和使用环境来进行综合考虑。
通过合理的布局设计、选择适当的抗干扰措施,可以有效地提升PCB的抗干扰能力,保证电路的稳定工作。
印刷电路板的抗干扰设计

印刷电路板的抗干扰设计印刷电路板(PCB)是电子产品中最重要的组成部分之一,其设计对于整个电子系统的工作效率和稳定性至关重要。
在 PCB 的设计中,抗干扰能力是非常重要的指标之一,因为干扰会使电路失去稳定性,导致电子产品的性能下降,甚至无法正常工作。
因此,在PCB 的设计中,必须充分考虑抗干扰能力。
下面将从 PCB 设计的主要方面来探讨如何提高 PCB 的抗干扰能力。
1. 地线设计地线是 PCB 设计中非常重要的一个部分,它不仅可以提供电路的回流路径,还可以降低 PCB 的干扰噪声。
在地线的设计中,必须注意以下几个方面:(1)在 PCB 设计中,地线的导线应该足够宽,以确保其能够承受电流负载,同时也能够降低电路中的电流噪声。
(2)在进行 PCB 线路布局时,地线应该呈现等分布的状态,并且需要尽可能缩短地线的长度,从而减少电路中的电磁波。
(3)在 PCB 的层次设计中,应该尽可能地让地线与其他信号层分离,以避免地线对其他信号的影响。
(4)在布局和设计过程中,应该尽可能避免地线延长和超长面积地线的存在。
(5)在 PCB 制造过程中,需要保证地线与 PCB 的焊盘导通,以确保地线能够正常连接。
2. 信号线和电源线的布局在 PCB 的设计中,信号线和电源线的布局与连接方式对于整个电路的抗干扰能力有着非常重要的影响,因此需要特别注意以下几个方面:(1)在 PCB 的设计中,应该尽可能将信号线和电源线布置在靠近中心的位置,以降低 PCB 中的信号噪声。
(2)信号线和电源线的布局应该合理,以尽可能减少信号线的距离和电源线之间的交叉,从而避免EMI 。
(4)相同信号同时出现在不同层次的 PCB 中时,应该采用相同的线路布局方式,以确保信号的稳定性和一致性。
(5)在进行 PCB 的联锁设计时,应该尽可能避免信号线与电源线太过靠近,从而避免Cross-talk。
3. PCB 的布局设计(1)在 PCB 的布局设计中,应该尽可能避免狭窄的走线和过密的布线,以免干扰的发生。
PCB抗干扰设计原则

PCB抗干扰设计原则抗干扰是PCB设计过程中的一个重要方面,它能够提高电路板的稳定性和可靠性。
下面是PCB抗干扰设计的原则:1.高频信号引脚的设计:高频信号的传输需要注意信号的完整性,因此,设计时应将高频信号引脚与其他引脚分开布局,减少干扰。
同时,应尽量使用短而粗的跨地引脚,以减少电磁干扰(EMI)。
2.地线的设计:地线在PCB设计中起到了较大的作用,对抗干扰设计来说尤为重要。
因此,在设计过程中要注意减少地线的回路面积,缩短地线的长度,以减小地线的电感。
此外,为了提高抗干扰能力,尽量将地线压印在整个PCB板的一端,以减小传导电磁干扰的机会。
3.电源的设计:电源是电路工作的基础,因此在设计中应尽量减小电源线的电感和电阻。
为了减少电源的电磁辐射,可以采用地线反向的方式,将地线与电源线相互交叉布局。
此外,在PCB板上使用陶瓷电容器来去除高频噪声,还可以使用电源滤波器减小电源中的干扰。
4.信号线的设计:在布线过程中,要注意避免信号线与电源线、高频线等产生相互干扰。
这可以通过增加信号层间引线的间隔、增加层间间距、并避免信号线垂直穿越分界线来实现。
另外,还可以通过正确的布线方法,如降噪和阻抗匹配,来提高信号线的抗干扰能力。
5.屏蔽的设计:在PCB设计中,可以使用屏蔽罩、屏蔽墙或金属壳等方法来有效地抑制电磁辐射和干扰。
屏蔽罩通常用于高频电路设计中,能够有效地隔离电磁波和电磁噪声。
屏蔽墙可以将电路分成几个部分,从而减小干扰的传播。
金属壳可以用于对敏感电路的保护,阻止外部电磁场的侵入。
6.地线平面的设计:地线平面的设计是PCB抗干扰设计中非常重要的一环。
通过在PCB的每一层上布置地线平面,可以形成一个良好的电磁屏蔽结构,减小信号线和地线之间的干扰。
此外,地线平面的设计还可以缩短地线的长度,减小地线电感,提高信号的完整性。
7.综合布线的设计:在整个布线过程中,还要考虑信号线和地线之间的距离、平行度和角度等因素,以减小互相干扰。
PCB EMC设计指导书

PCB EMC设计指导书PCB EMC设计指导书⒈概述本文档旨在为PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)EMC(Electromagnetic Compatibility,电磁兼容性)设计提供指导。
EMC设计是确保电路板在正常工作时,不对周围环境中的其他电子设备产生干扰,以及抗干扰的能力。
⒉ EMC设计原则⑴接地设计●确保良好的接地系统,包括地面层,框架接地,以及单点接地等。
●最小化接地回路的面积,减少电流回路上的环路。
●在PCB上合理划分数字地与模拟地区域。
⑵信号布线与分层●分离数模接口,减小互相干扰。
●避免高速信号线与敏感信号线平行走线。
●使用层与层之间的过渡层减小信号线辐射。
●最小化信号回路的面积,减少电磁辐射。
⑶压控元件选择与布局●使用合适的滤波器,如电容、电感、滤波器阻抗匹配等。
●避免在接近高速信号线的区域布置敏感信号线。
●在布局中考虑信号线的长度和走线路径,最小化电磁辐射。
⑷组件布局●合理安排元器件的位置与方向,减少元器件之间的干扰。
●避免敏感元器件与高功率元器件之间的靠近。
●安排元器件与散热器之间的间距,以确保散热器不对其他元器件产生干扰。
⒊ PCB布局与堆栈设计⑴ PCB尺寸和形状●最小化PCB的尺寸,减小电磁辐射面积。
●考虑设备中的集装箱尺寸,确保PCB适应设备外壳。
⑵分区和回路划分●根据不同功能和信号性质,将PCB分区,减小相互之间的干扰。
●使用地面层来划分分区,进一步隔离不同回路。
⑶堆栈设计●确定合适的PCB层厚度和材料,以满足设计要求。
●根据设计需求,选择适当的内层层间方式,如间距、耦合介质等。
⒋ PCB布线⑴数据线布线●使用良好的差分布线技术,减少信号线辐射和抗干扰能力。
●控制信号线的长度,减小信号的传输延迟和相位差。
⑵电源线布线●最小化电源线的长度,减小电源线的电感和电阻。
●根据电源需求选择适当的电容和电感。
⑶地线布线●使用足够宽的地线来传递大电流,减小接地回路的阻抗。
PCB的EMC设计

PCB的EMC设计首先,EMC设计的目标是减少电子系统的电磁辐射和敏感性。
电磁辐射是指电子设备在工作时产生的电磁场向周围空间辐射出去,可能对其他设备和无线通讯产生干扰。
敏感性则是指电子设备对来自外部电磁场的干扰的敏感程度。
为了达到这些目标,我们需要从以下几个方面进行EMC设计。
首先是PCB布局设计。
良好的PCB布局设计可以减少电磁环境和EMI (Electromagnetic Interference)对电路的影响。
比如,将高频和低频电路分开布局,减少导线的长度,减少回路面积,使用地孔和地平面等。
此外,布线时应避免平行、交叉和共面走线,减少串扰和互感干扰。
其次是PCB层次规划。
通过合理的层次规划,可以减少电路之间的干扰。
通常,将电源层与信号层分开布局,形成层次。
同时,还可以通过设置静电屏蔽层、地平面和电磁屏蔽层等来减少干扰。
再次是电源和地线设计。
电源和地线的地方连接直接影响了整个PCB的EMC性能。
一个好的电源和地线设计可以有效地减少共模干扰和辐射干扰。
比如,使用宽大的电源和地线,保持连接短而直接,最小化回路面积,降低电阻和电感。
此外,还应该加强电源滤波,使用降阻和降噪电容和电阻等。
最后是PCB元件选择和布局。
在PCB设计中,元件的选择和布局也有助于EMC的改善。
首先是选择低辐射的元件,尽量选择带有EMC认证的元件。
其次,在布局时应尽量避免敏感元件与辐射源和噪声源的靠近,并保持合适的间距。
此外,还应尽量减少元件的密集度,避免盲目使用双面元件等。
除了上述的几个方面,还有一些其他的EMC设计技巧也需要注意。
例如,在PCB设计完成后,应进行严格的EMC测试和验证。
可以使用EMC测试设备和仪器对PCB进行各种测试,包括辐射干扰、传导干扰、静电放电等。
通过这些测试,可以及时发现和解决EMC问题。
综上所述,PCB的EMC设计对于电子产品的可靠性和稳定性至关重要。
通过合理的PCB布局设计,层次规划,电源和地线设计,元件选择和布局,以及严格的测试和验证,可以有效地减少电磁辐射和敏感性,提高电子产品的EMC性能。
pcb线路板抗干扰设计规则

pcb线路板抗干扰设计规则
1.布局规划。
在布局规划时,应尽量避免高速信号和大功率信号线走近,并尽量避
免在信号线附近布置电源和地线,以减少互相干扰的可能性。
同时,也应
尽量降低信号线的长度,以减少信号衰减和干扰的可能性。
2.路由规则。
在路由规则方面,需要避免平行布线及交叉走线,尤其是高速信号线
和大功率线。
同时,在信号线路由时,应尽量避免通过大面积的电源、地
平面以及中心点,以避免在过多的共模干扰信号。
3.焊盘设计。
在焊盘设计时,应采用尽量完整的地面平面,特别是需要对高速信号
和模拟信号进行特殊处理的焊盘。
同时,要从设计和制造的角度出发,充
分考虑每个焊盘孔的位置和大小,以充分保证高速信号的一致性和稳定性。
4.共模干扰。
减少共模干扰的优化方法主要包括减少信号传输线路的长度,合理优
化信号层的布局、控制并降低电源电压噪声以及减小高频纹波电容,以尽
可能减少传输线路的耦合和干扰。
5.噪声的控制。
在噪声控制方面,需要充分考虑信号的采集、传输过程中可能引起的
干扰因素,采用合适的滤波器和终端设备来控制噪声和信号电平的稳定性
和一致性。
总之,良好的PCB线路板抗干扰设计应尽量减小干扰源和被干扰的信
号源之间的距离,采用合适的线宽和线距,通过良好的布局、路由、焊盘、共模噪声的控制以及噪声的控制方法来保证线路板的正常工作。
优秀的PCB的EMC设计

优秀的PCB的EMC设计1.理解PCB的布线规则:-适当选择信号线和地线的宽度和间距,并使用正确的电源和地面分层。
-避免信号线和地线之间的交叉和平行布线,以减少电磁耦合。
-通过较短的信号线长度和最小的线距来减少电磁辐射。
-使用地面平面和屏蔽层来降低射频信号的传输和辐射。
2.使用屏蔽:-在PCB上使用适当的屏蔽罩或金属屏蔽箱,以减少电磁辐射和抑制电磁干扰。
-在高频电路上使用抗干扰屏蔽设备,如屏蔽罩、屏蔽片等。
3.选择适当的元件和材料:-选择具有较低电磁辐射和敏感性的元件。
-选择具有良好屏蔽特性的材料和涂层,以减少电磁辐射和电磁干扰。
4.地线设计:-为电路板提供足够的地线连接和地面平面,以提供良好的信号返回路径和屏蔽。
-避免地线环路,减少磁场耦合。
5.电源供应设计:-使用电源滤波器和稳压器来减少电源中的高频噪声和波动。
-对于敏感电路,可以使用降噪电源芯片和电磁兼容电源设计。
6.热管理:-使用适当的散热器和热沉,以保持电路板和元件的正常工作温度。
-热管理有助于减少电磁辐射,并提供更好的电路性能。
7.地线引出和阻抗控制:-避免地线引出点的高频电流环流,减少电磁辐射。
-控制地线的阻抗和电流分布,以减少干扰和保持信号完整性。
8.使用模拟和数字信号隔离:-对于混合信号电路,使用适当的信号隔离技术和屏蔽,以防止模拟信号对数字信号的干扰和干扰。
9.进行电磁辐射测试:-在PCB设计完成后,进行电磁辐射测试,并根据测试结果进行必要的修改和优化。
10.避免信号回流路径:-在设计PCB时,避免信号线回流路径和大电流线的交叉,尤其在高速信号线和敏感信号线周围。
通过采用以上优秀的PCBEMC设计原则和技术,可以有效减少电磁辐射和敏感性,提高电路板的抗干扰能力和电磁兼容性。
这将确保电路板与其他设备和系统相互协作,无干扰地工作。
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电路板的抗干扰设计摘要:本文通过对PCB板产生电磁幅射及受外来因素干扰原因的分析,阐述了PCB印刷电路板抗干扰设计的思路、方法与技巧关键词:抗干扰设计一.引言PCB(印制电路板)是各种电子设备的重要组成部分,它的抗干扰能力如何直接关系到电子设备的可靠性。
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。
而PCB作为组成各种电子设备的基本部件,它的抗干扰能力问题就非常重要了。
二.常见的几种电磁干扰提高PCB印刷电路板的抗干扰能力,必须在干扰源和和传播途径上深入研究,找到相应的解决问题的办法。
PCB印刷电路板设计中存在的电磁干扰有:——传导干扰——串音干扰——辐射干扰。
产生干扰的根源是电路中电压或电流的变化。
下面对几种电磁干扰的特性分别描述:2.1.传导干扰传导干扰主要通过导线耦合及共模阻抗耦合来影响其它电路。
例如噪音通过电源电路进入某一系统,所有使用该电源的电路就会受到它的影响。
图1是噪音通过共模阻抗耦合的示意图,电路1与电路2共同使用一根导线获取电源电压和接地回路,如果其中一个电路的电压突然需要升高,那么另一电路必将因为共用电源以及两回路之间的阻抗而降低。
对于地回路也是如此。
2.2 .串音干扰串音干扰是由电容性干扰和电磁性干扰所引起的,是一个信号线路干扰另外一邻近的信号路径。
它通常发生在邻近的电路和导体上,用电路和导体的互容和互感来表征。
例如,PCB上某一带状线上载有低电平信号,当平行布线长度超过10cm时,就会产生串音干扰。
由于串音可以由电场通过互容,磁场通过互感引起,所以考虑PCB带状线上的串音问题时,最主要的问题是确定电场(互容)、磁场(互感)耦合哪个是主要的。
当源和接收器阻抗乘积小于300时,耦合的主要是磁场;当源和接收器阻抗乘积大于1000时,耦合的主要是电场;当源和接收器阻抗乘积在300 ̄1000之间时,则磁场或电场都可能成为主要耦合,这时取决于线路间的配置和频率。
2.3.辐射干扰辐射干扰是由于空间电磁波的辐射而引入的干扰。
PCB中的辐射干扰主要是电缆和内部走线间的共模电流辐射干扰。
当电磁波照射到传输线上时,将出现场到线的耦合问题,沿线引起的分布小电压源可分解为共模(CM)和差模(DM)分量。
共模电流指两导线上振幅相差很小而相位相同的电流,差模电流则是两导线上振幅相等而相位相反的电流。
为了减少电流辐射的干扰能量,应该根据预测或测量到的电磁波频率,并根据印制线的长度和其辐射频率的影响关系,合理的设计线路的长度,使其组成的共模天线尺寸小于或不满足上面关系式。
三.提高PCB印制版的抗干扰能力设计为了提高电路、电子设备之间的抗干扰性能,对于PCB印制板来说,可采取以下有益的措施。
3.1.PCB的合理分层单板由电源层、地层和信号层组成;层数也就是他们各自的数量总和。
根据单板的电源、地的种类、信号线的密集程度、信号频率、特殊布线要求的信号数量、周边要素、成本价格等方面的综合因素来确定单板的层数。
要满足EMC的严格指标并且考虑制造成本,适当增加地平面是PCB的EMC设计最好的方法之一。
3.1.1单板电源层数单板电源的层数由电源的种类、数量决定。
对于单一电源供电的PCB,只需一个电源平面;对于多种电源,如需互不交错,可考虑采取电源层分割;对于电源互相交错的单板,例如器件MPC8260,需要多种电源供电,且互相交错,则必须考虑采用两层或两层以上的电源平面。
3.1.2信号层数通常来说,信号层数的确定由单板的功能决定。
大多数有经验的CAD工程师通常由EDA软件提供布局、布线密度的参数报告,再结合板级工作频率、特殊布线要求的信号数量以及单板的性能指标与成本承受能力,来确定单板的信号层数。
而从EMC的角度,需要考虑关键信号(如时钟、复位信号等)的屏蔽或隔离来确定是否增加单板层数。
3.2 .层的布局原则3.2.1 关键电源平面与其对应的地平面相邻电源、地平面存在自身的特性阻抗,电源平面的阻抗比地平面阻抗高,将电源平面与地平面相邻可形成耦合电容,并与PCB板上的去耦电容一起降低电源平面的阻抗,同时获得较宽的滤波效果。
通过研究发现,门的反转能量首先由电源与地平面之间的电容来提供,其次才由去耦电容决定。
3.2.2参考面的选择应优选地平面电源、地平面均能用作参考平面,且有一定的屏蔽作用。
但相对而言,电源平面具有较高的特性阻抗,与参考电平存在较大的电位差。
从屏蔽角度考虑,地平面一般均作接地处理,并作为基准电平参考点,其屏蔽效果远远优于电源平面。
3.2.3相邻层的关键信号不跨分割区这样将形成较大的信号环路,产生强的辐射和敏感度问题。
3.2.4元件面下面有相对完整的地平面对多层板必须尽可能保持地平面的完整,通常不允许有信号线在地平面上走线。
当走线层布线密度太大时,可考虑在电源平面的边缘走线。
3.2.5合理布局各种信号线电路板上的各种信号线也是电磁兼容较敏感的部位,因此也要合理布置。
对于不相容信号,如高频信号与低频信号、数字信号与模拟信号、大电流信号与小电流信号,进行布置时一定要有间隔,以免产生相互干扰。
另外信号线的形状要有分支,拐角不要走成90°,否则会破坏导线特性阻抗的一致性,产生谐波与反射现象。
一般都采用45°拐角或圆弧形拐弯。
3.2.6高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面这样设计的信号线与地线间的距离仅为线路板层间的距离,高频电路将选择环路面积最小的路径流动,因此实际的电流总在信号线正下方的地线流动,形成最小的信号环路面积,从而减小辐射。
3.2.7 在高速电路设计中,避免电源平面层向自由空间辐射能量在这样的设计中,所有的电源平面必须小于地平面,向内缩进20H(H指相邻电源、地平面间的介质厚度)。
为了更好地实行20H规则,就要使电源和地平面间的厚度最小。
3.3 .单层板的布局原则3.3.1元件面下面为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面;3.3.2 所有信号层尽可能与地平面相邻;3.3.3 尽量避免两信号层直接相邻;3.3.4 主电源尽可能与其对应地相邻;3.3.5 兼顾层压结构对称。
3.4.背板的布局原则对于背板的层排布,很难控制平行长距离布线,因此对于板级工作频率高于50MHz以上的布局原则为:3.4.1 元件面、焊接面为完整的地平面(通常可作为屏蔽层来考虑,通过金属化螺钉与机框形成一体的屏蔽层);3.4.2 无相邻平行布线层;3.4.3 所有信号层尽可能与地平面相邻;3.4.4 关键信号与地层相邻,不跨分割区。
3.5 .多层板的布局原则对于多层PCB板的分层,就要从EMC角度出发并综合其它因素,给出优选的层设置如表1所示。
地平面的EMC主要的目的是提供一个低阻抗的地并且给电源提供最小噪声回流。
在实际布线中,两地层之间的信号层、与地层相邻的信号层,是PCB布线中的优先布线层。
高速线、时钟线和总线等重要信号,应在这些优先信号层上布线和换层。
3.6 .合理的电路布局印制电路板上各种单元的相互位置直接影响电路的电磁兼容性,因此要根据单元电路在使用中对电磁兼容性的敏感程度的不同进行分组,按组对电路板进行分割,让同组元器件放在一起,这样在空间上可以保证各组之间不产生相互干扰。
具体来讲,可以将电路板分割为:电源电路、数字电路、模拟电路、射频电路等几大部分。
同时,也可以选用不同的接地技术,以提高PCB印制板的抗干扰能力。
3.6.1 单点接地技术单点接地连接是指在产品的设计中,接地线路与单独一个参考点相连。
这种严格的接地设置的目的是为了防止来自两个不同子系统(有不同的参考电平)中的电流与射频电流经过同样的返回路径,从而导致共阻抗耦合。
当元件、电路、互连等都工作在1MHz或更低的频率范围内时,采用单点接地技术是最好的,这意味着分布传输阻抗的影响是极小的。
当处于较高频率时,返回路径的电感会变得不可忽视。
当频率更高时,电源层和互连走线的阻抗更显著。
单点接地技术常见于音频电路、模拟设备、工频及直流电源系统,还有塑料封装的产品。
虽然单点接地技术通常在低频采用,但有时它也应用于高频电路或系统中。
3.6.2 多点接地技术高频设计时为使接地阻抗最小,机座接地一般要使用多个连接点并将其连接到一个公共参考点上。
多点接地之所以能减小射频电流返回路径的阻抗是因为有很多的低阻抗路径并联低平面阻抗主要是由于电源和接地平板的低电感特性或在机座参考点上附加低阻抗的接地连接。
3.6.3 混和或选择接地混和接地结构是单点接地和多点接地的复合。
在PCB中存在高低频混和频率时,常使用这种结构。
图三提供了两种混和接地方法。
对于电容耦合型电路,在低频时呈现单点接地结构,而在高频时呈现多点接地状态。
这是因为电容将高频RF电流分流到了地。
这种方法成功的关键在于清楚使用的频率和接地电流预期流向。
3.6.4 模拟信号地许多模拟电路工作在低频状态下对于这些灵敏的电路,单点接地是最好的接地方式。
接地的主要目的是防止来自其它噪声元件(如数字逻辑器件、电动机、电源、继电器)的大接地电流争用敏感的模拟地线。
模拟接地所要求的无噪声度依赖于模拟输入的灵敏度。
例如,对于低电平的模拟放大器,要求10μV输入信号的会比要求10V输入信号的更易受干扰。
因此,10μV输入的放大需要一个干净的接地系统。
对于高电平的模拟电路,接地要求不非常严格。
3.6.5 数字信号地因为高频电流是由接地噪声电压和数设备布线区域的压降产生的,所以在高速数字电路中优先使用多点接地。
它的主要目的是建立一个统一电位共模参考系统。
因为寄生参数改变了预期的接地路径,所以单点接地不能有效地发挥作用。
只要保持一个低的接地参考阻抗,接地环路通常不会出现数字问题。
许多数字环路并不会要求具有滤波作用的接地参考源。
数字电路具有几百毫伏的噪声容限,并且能够承受数十到数百毫伏的接地噪声梯度。
在多层板中的接地“镜像”平面最适合信号电流。
而为了控制共模回流产生的损耗,机壳应使用多点接地。
四.结束语要使PCB系统的层布局达到其电磁兼容性EMC指标要求,需要从各方面进行综合的考虑。
通常需要从三点出发:相应的功能模块分布;综合单板的性能指标要求;成本承受能力。
总之,PCB的抗干扰的思想子装置的设计开发阶段就应体现。
否则,在制造过程中发现的问题所需解决费用很高,而在运行阶段发现的问题所需的解决费用将更高。
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