淺談PCB板電磁兼容的重要性

---------?PCB板電磁兼容的重要性?---------

? ? ??產(chǎn)品滿(mǎn)足電磁兼容（EMC）要求，PCB設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些規(guī)范？?

? ??? ?在做產(chǎn)品的過(guò)程中可能都遇到過(guò)這樣的事情，明明用的是屏蔽機(jī)箱，為何電磁兼容實(shí)驗(yàn)卻過(guò)不了。這又是什么原因呢？

很明顯產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)，只注重機(jī)箱的EMC設(shè)計(jì)，而忽略了PCB板的EMC設(shè)計(jì)?？赡艽蠹叶加薪佑|過(guò)一些設(shè)備，外殼縫隙和開(kāi)孔很大，卻通過(guò)了EMC測(cè)試，有點(diǎn)匪夷所思。由此可見(jiàn)PCB板卡的EMC設(shè)計(jì)，才是產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)的核心。

PCB·EMC設(shè)計(jì)是影響產(chǎn)品EMC測(cè)試中最重要的一環(huán)。

---------?PCB板的EMC設(shè)計(jì)原則?---------

下面分享一些EMC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)給大家：

產(chǎn)品電磁兼容性的設(shè)計(jì)原則，就是一定要在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，否則有可能亡羊補(bǔ)牢的機(jī)會(huì)都沒(méi)有。EMC設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要一環(huán)，他可以使效率可以大幅提升，使研發(fā)費(fèi)用最大限度節(jié)省。

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在功能設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行EMC 設(shè)計(jì)，到樣板、樣機(jī)完成則通過(guò)EMC測(cè)試，是最省時(shí)間和最有經(jīng)濟(jì)效益的。

--PCB板EMC設(shè)計(jì)要點(diǎn)之一：元器件的選擇--

（1）主要部件，集成電路的選型應(yīng)主要考慮，減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力，盡量選用本身發(fā)射小的芯片，工作速率低的器件，多地線(xiàn)腳的芯片（芯片實(shí)質(zhì)就是集成度較高的電路模塊，封裝時(shí)多裝地線(xiàn)腳，可以減小高速差模電流環(huán)面積S，相應(yīng)地減小芯片的發(fā)射）；

（2）?避免使用大功率、高損耗器件，它們往往是大的輻射源，保證所選器件不工作在非線(xiàn)性區(qū)，以免產(chǎn)生諧波分量成為干擾源。

（3）電路設(shè)計(jì)除考慮減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力外，還應(yīng)考慮電源電路防外部騷擾包括浪涌、快速脈沖群、靜電、電壓跌落、電壓變化等；

（4）電路設(shè)計(jì)或方案應(yīng)不使數(shù)字信號(hào)波形產(chǎn)生過(guò)沖，應(yīng)使無(wú)用的諧波振蕩幅度最小，使無(wú)用的高次諧波成分最少，避免引發(fā)強(qiáng)烈的電磁干擾；

（5）對(duì)集總參數(shù)電路，增加阻尼、減小Q值，防止振蕩。

--PCB板EMC設(shè)計(jì)要點(diǎn)之二：布線(xiàn)的設(shè)計(jì)--

（1）盡量減小所有的高速信號(hào)及時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)構(gòu)成的環(huán)路面積，連接線(xiàn)要盡可能短，并使信號(hào)線(xiàn)緊鄰地回路；

（2）使用小型化器件和多層線(xiàn)路板，多層印制板可緊縮布線(xiàn)空間，高頻特性好，容易實(shí)現(xiàn)EMC；

（3）印制板層數(shù)選擇考慮關(guān)鍵信號(hào)的屏蔽和隔離要求，先確定所需信號(hào)層數(shù)，然后考慮成本的前提下，增加地平面和電源層是PCB EMC設(shè)計(jì)最好的措施之一；

（4）印制板分層原理與布置印刷電路、布置排線(xiàn)的原理一樣，元件面下面為地平面，關(guān)鍵電源平面與其對(duì)應(yīng)的地平面相鄰，相鄰層的關(guān)鍵信號(hào)不跨區(qū)，所有的信號(hào)層特別是高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)與地平面相鄰，盡量避免兩信號(hào)層相鄰；

（5）個(gè)別電源層、地層不能作為一個(gè)連續(xù)的平面時(shí)，采用多網(wǎng)孔連接形成地格蜂窩網(wǎng)，有效減小電流環(huán)路面積，減小公共阻抗R，加大信號(hào)與地層分布電容；

（6）線(xiàn)路板布線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)順序考慮：電源和地/時(shí)鐘線(xiàn)/信號(hào)線(xiàn)，布線(xiàn)應(yīng)該短、直、粗、勻，不要直角和突變， 應(yīng)有“之”字形，用圓角代替尖銳走線(xiàn)，盡可能加寬電源和地的布線(xiàn)，電源和地層的分割，盡量符合微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)要求；

（7）走線(xiàn)盡可能遠(yuǎn)離騷擾源，布線(xiàn)考慮鐵氧體材料的使用，預(yù)留磁珠和貼片濾波器的位置，以備按需加減。

--PCB板EMC要點(diǎn)之三：接地設(shè)計(jì)--

（1）高速信號(hào)線(xiàn)路及內(nèi)部線(xiàn)纜的EMC設(shè)計(jì)；PCB的EMC設(shè)計(jì)中也提到供電與接地、高速信號(hào)線(xiàn)路的EMC設(shè)計(jì)，

（2）芯片間使用低阻抗地連接（地平面），不同芯片供電腳間阻抗盡量小，芯片供電腳（意思是離芯片供電?腳很近的供電線(xiàn)上）與地間接高頻旁路電容，供電布線(xiàn)預(yù)留磁珠和貼片濾波器的位置，以備按需加減；

（3）布線(xiàn)、I/O排線(xiàn)的核心原則就是減小電流環(huán)面積S,布置排線(xiàn)的原理與印制板分層原理一樣，關(guān)鍵電源線(xiàn)與其對(duì)應(yīng)的地線(xiàn)相鄰，所有的信號(hào)層特別是高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)與地線(xiàn)相鄰，盡量避免兩信號(hào)線(xiàn)相鄰；?

（4）為避免接地線(xiàn)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)（接近λ/4），可采用多點(diǎn)就近接地，接地線(xiàn)高頻阻抗要小；

（5）減小電纜的天線(xiàn)效應(yīng)及減小偶極子天線(xiàn)效應(yīng)，跨線(xiàn)、I/O排線(xiàn)采用屏蔽性能好的線(xiàn)纜，內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)采用多股雙絞線(xiàn)，使空間場(chǎng)互抵，屏蔽層可作為回線(xiàn)；

（6）機(jī)內(nèi)采用屏蔽線(xiàn)防止感應(yīng)噪聲；

（7）波器的輸入輸出線(xiàn)應(yīng)拉開(kāi)距離，忌并行走線(xiàn)，以免影響濾波效果;

（8）I/O接口注意高速電路阻抗匹配，減小、消除反射；

編輯：黃飛

?