主板的emc濾波設計

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1、EMC濾波目的：防止信號綫中的高次諧波對外輻射。針對意圖信號的高次諧波：如clock信號，9次（包含9次）以上的高頻成分，適當的衰減，有利於減弱對外的輻射。針對串擾上的非意圖信號：在不同時影響工作信號的情況下，可以完全的濾除，比如差分信號綫中的共模成分以及常見的對IO信號的濾波。IO信號高速：USB1.112Mbits/secUSB2.0480Mbits/sec1394400Mbits/secLAN10/100/1000Mbps低速：Modem14.4Kbps、28.8Kbps、33.6Kbps、56KbpsPS/2K/B&MouseK級COMGamePrin

2、terAudioK級EMCIO濾波的經驗值KB/MSLC濾波COMC濾波printerC濾波VGAHSYNC/VHSYNC/VGACK/VGADA加排容150pFRGBPai型濾波Cap(33pF)bead(60R/100MHz)Cap(33pF)USBC.M.Choke與0RArray共layLAN（10/100M）LCbead(10R/100MHz)10PLAN（1000M）無濾波，值得注意的是信號綫的參考面必須都是GNDAUDIOL-CBead(120R/100MHz)Cap(1000pF)濾波的阻抗分析原理：串聯時，信號遇到Bead，俗稱磁珠，由氧磁体

3、组成，Bead呈現高阻抗，雑訊不能通過，被Bead吸收，轉化為熱能。，电感由磁心和线圈组成，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去。並聯時，信號遇到電容，電容呈現低阻抗，雑訊通過電容，構成回路，返回。外設最差狀態假定為100ohm，濾波器起作用的條件，串聯阻抗遠大于外設阻抗；並聯阻抗遠小於外設阻抗。典型的濾波器結構C-LL-CPaiTCL濾波器選取的依據成本問題PCB的空間問題C-L濾波器如圖9-3EMI：雜訊從源端出來，到Node#1，遇到C，C呈現低阻抗----雜訊返回；遇到L，L呈現高阻抗，雜訊不能通過。EMS：干擾從外設端進入，先遇到L，L呈現高阻抗，削弱

4、雜訊；再遇到C，C呈現低阻抗，---雜訊返回外設（值得注意的是，如果在某一干擾頻率，電容未呈現低阻抗的時候，雜訊就不會通過C返回外設，而向電路内部前進，干擾電路）C-L參考面的連接（1）IO口參考面的切割，主要是爲了相對的隔絕内部電路和IO口以外。作用是，避免雑訊從IO口傳出，以及避免雑訊從IO口外傳入。如圖9-5，digitalGND與IOGND用一個Bead連接，内部雑訊從電容低阻抗返回；外部雑訊遇到L，L呈現高阻抗，若有剩餘外部雑訊通過Bead，則遇到C，C呈現低阻抗，外部雑訊下地，由於bead相對高頻往往呈現高阻抗，外部雑訊不易從Bead返回，大部分會

5、擴散在digitalGND，對内部電路會有一定的影響。C-L參考面的連接（2）如圖9-6對於内部雑訊來説，遇到C-------低阻抗，遇到連接digital和IOGND的Bead--------高阻抗，使得内部雑訊的返回路徑變差。對於外部雑訊來説，遇到L-------高阻抗，不易通過，遇到C--------低阻抗，雑訊下IOGND，很容易返回外界。L-C濾波器（使用率很高）圖9-4EMI：雜訊從源端出來，遇到L，L呈現高阻抗，雜訊不易通過。到Node#1，遇到C，C呈現低阻抗----雜訊返回。EMS：干擾從外設端進入，先遇到C，C呈現低阻抗，---雜訊返回外設

6、；剩餘雜訊遇到L，L呈現高阻抗，削弱雜訊。L-C參考面的連接（1）9-7EMI：優點，大部分内部雑訊可以通過L，C，然後返回源端。風險，若雑訊的某一頻率通過電容呈現高阻抗，則雑訊將該頻率雑訊將不能通過電容返回，而是沿著信號綫向外傳播。EMS：外界雑訊遇到電容下digitalGND后，不容易從Bead返回，而容易干擾digitalGND。L-C參考面的連接（2）如圖9-8EMI：内部雑訊通過LC后，下IOGND，返回時，遇到Bead高阻抗，影響返回。EMS：外部雑訊遇到電容，下IOGND，返回容易。L-C與C-L比較L-C方式為EMI設計中常用的方式，連接兩种G

7、ND的Bead，一般被直接用開口連接的方式取代，這樣，上面的Bead高阻抗問題就沒有了。一般說來，L在使用中最好橫跨在參考面的切割綫上，來隔絕雑訊與進入的方向。這樣，我們對9-5與9-8進行對比：可以看出外部雑訊更容易通過9-5的C-L式濾波，到達digitalGND；而9-8，外部的雑訊可以直接在IOGND做返回，EMS效果好。C-L-CPai型濾波如前C-L，L-C，針對源端和外設的阻抗很小的情況，有可能會有雑訊不能被足夠濾除的情況；内部雑訊的返回最好是從digitalGND就返回，外部雑訊的返回最好是從IOGND就返回，而C-L，L-C型濾波，會出現雑訊

8、通過digitalGND與IOGND連