pcb设计中的若干电磁兼容考虑(lyc)

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1、PCB设计中的若干电磁兼容考虑林英撑2011提纲PCB设计基础高速PCB设计中的若干EMC问题PCB设计中应对EMC的方法PCB设计中通用规则和习惯4批评与指正5123提纲一、PCB设计基础PCB即PrintedCircuitBoard的简写，中文名称为印刷电路板、是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。PCB设计主要步骤：准备原理图->规划电路板->设置规则->导入元件（网表）->布局->布线->后续处理（铺通、补泪滴等）基础PCB设计中一些基本知识：封装、PCB的层结构、过孔、PCB规则…二、高速PCB设计中的若干EMC问题问题：1、板间干扰2、模块间干扰3、

2、线间干扰4、信号反射5、地弹6、开关噪声7、信号辐射8、天线效应…问题上图为电磁兼容干扰模型组成图。电磁兼容问题的处理即想办法破坏其中的形成条件。为了更好的处理PCB设计中可能存在的电磁兼容问题，有必要对一些常用元件的电磁兼容模型进行了解。二、高速PCB设计中的若干EMC问题元件特性，此处指PCB中可能在电磁兼容干扰模型扮演其中角色的单元的特性，主要为等效电感、电容等。电流回路模型：所有信号的变化将产生电流，电流为闭环通路，电路需要保证每条通路低阻抗特性，特别注意存在较大电流的通路。元件的引脚：有引脚线的元件，其引脚存在寄生效果，如1mm的引脚可产生约1nH的电感和4pF的电容。在高频时影响较

3、大。电阻：在寄生参数方面，贴片优于直插，碳膜优于金属膜优于线绕。一下是几个常用的应用场合的处理：1、高频放大电路中需特别注意电阻的选择和摆放，因为其电感特性会导致阻抗变化，故应让其寄生电感最小；2、快速变化信号线的上下拉电阻需要注意电阻的选择和摆放，因为PCB电感和器件寄生电感将影响信号切换速度；3、RC滤波电路中，电阻元件的寄生电感可能会导致本机振荡。问题二、高速PCB设计中的若干EMC问题电容：电容种类多，有铝电解电容、钽电容、陶瓷电容等，铝电解电容由于其内部的螺旋状金属箔结构，可实现较大容值，但寄生电感较大；钽电容为单块直板构成，在可靠性和寄生电感方面优于铝电解电容；陶瓷电容为多个平行金

4、属片结构，寄生参数主要体现为片结构感抗。电容的绝缘介质也对其表现有很大影响，铝电解电容和钽电容更适合于低频，陶瓷电容则适合于中高频，而对于甚高频或微波电路则需要选用低损耗陶瓷电容或云母电容。在频率较高时电容的等效串联电阻也非常重要。下面是对于一些场合应用说明。1、旁路电容通常选择铝电解电容或钽电容；2、去耦电容用于滤除开关噪声，频率较高，通常选择陶瓷电容，可多个不同容值并联使用，在布局布线时尽量降低布线阻抗；问题二、高速PCB设计中的若干EMC问题电感：由于其固有的电磁特性，电感是对电磁信号更为敏感的器件。电感分开环电感和闭环电感，开电感有带屏蔽和不带屏蔽之分，还分棒式和绕轴式。开环电感会辐射

5、电磁信号，闭环电感则不会。电感与电容、电阻比较有个好处是其没寄生感抗，故对于贴片和引线型没有大的差别。电感的磁芯材料也非常重要，通常有铁和铁氧体两种，铁氧体有更好的特性，故铁芯电感常用于低频电路，铁氧体芯电感则常用于高频电路。另外再EMC设计中经常可能用到两种特殊电感铁氧体磁珠和铁氧体磁夹，他们对高频信号有较强的衰减能力。以下为几个常用的应用场合的处理:1、电感用于DC-DC,需要电感辐射低，电流大。通常采用功率型绕轴式闭环电感。2、电感用于交流电源滤波，需要其具有更好的高频特性。3、电感用于抗干扰，通常使用磁珠或磁环。问题二、高速PCB设计中的若干EMC问题二极管：作为最简单的半导体器件，其

6、应用极其广泛。高频时需考虑其寄生电容，普通二极管大约为10-15pF，肖特基二极管则较低。问题二、高速PCB设计中的若干EMC问题集成电路：当前大多数电子系统中均使用大量的集成电路，集成电路有数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路等，集成电路还可采用不同的工艺，如当前现代数字集成电路主要采用CMOS工艺，也有其他工艺如TTL、ECL（速度最快）等。由于在高速开关下，器件需要电源提供较大的瞬时功率，故通常需要加去耦电容来满足瞬时功率要求。为了减少引脚和引线的电感，去耦电容越近越有效，封转引脚越短越好。在多种工艺器件在同一系统使用时需考虑电平匹配问题。器件未使用管脚最好接地或电源，特备是CMOS

7、电路，否则将会因为外部干扰导致逻辑异常，对于MCU可能导致程序运行混乱。问题二、高速PCB设计中的若干EMC问题布局：布局是PCB设计中非常重要的一个步骤，不仅需要考虑使用方便，也需要考虑可能存在的EMC问题。布局时要考虑数字、模拟部分分开，高速、低速分开相关器件靠近，敏感元件远离噪声源，对辐射大的元件采用必要的隔离措施，有必要时也可独立制板。问题二、高速PCB设计中的若干EMC问题问题布线：布线