[信息与通信]jyf12 9电磁兼容性控制技术——pcb设计

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1、电磁兼容控制技术——PCB设计EMCControlTechniqueforPCBDesign上海市电磁兼容检测重点实验室徐强华电磁兼容性设计电路设计屏蔽接地滤波在电子、电器产品的设计阶段从等方面来考虑、解决产品的EMC问题电磁兼容设计，要求产品设计者在产品的设计阶段，就带有EMI和EMS的思想意识通常，电磁兼容问题只用一种措施往往不能取得预期的效果，最好用几种方法相结合。一个产品在设计定型的初级阶段，采用合适的电磁兼容性对策并采取恰当的措施，对保证产品的技术可靠性、控制产品成本是至关重要的。电磁骚扰的传播传导耦合(公共回路耦合、导线间的近场耦合)辐射耦合(近场耦合、远场耦合)形成电磁噪声问题

2、的三要素：噪声源耦合通道敏感的接收电路电磁噪声抑制在噪声源处进行抑制；在噪声传播路径上进行抑制。抑制电磁噪声通常应遵循的一些原则：噪声源在保证产品或设备所固有的电气性能的前提下，控制噪声源的直接发射强度，由强到弱；改良产品的设计方略，从线路布置，外壳屏蔽等方面，控制噪声传输路径的数量，由多到少；用先进的电子电气线路，去除产品不必要的附加性能，控制噪声源的数量，由多到少。印制线路板电磁兼容性是系统设计的关键印制线路板是电子产品最基本的部件，也是绝大部分电子元器件的载体。实践证明：即使设计电路原理正确，印制线路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。所以保证印制线路板的电磁兼容性是整个

3、系统设计的关键。印制电路板的选择印制电路板有单层、双面和多层之分。单层和双面印制电路板主要用于集成度较低的电路。多层印制电路板适用于高密度的布线场合。1、减小辐射骚扰的角度出发，应尽量选用多层板，内层分别作电源层、地线层，用以降低供电线路阻抗，抑制公共阻抗噪声，对信号线形成均匀的接地面，加大信号线和接地面间的分布电容，抑制其向空间辐射的能力。2、印制电路板的尺寸大小。PCB尺寸过大，印制线条长，线路阻抗增加，抗扰度能力下降，成本也增加；PCB尺寸过小，散热条件差，易产生邻近线干扰。印制电路板元器件布置11、按照原电气原理的电路流程安排各个功能单元的位置，使布局便于信号流通，力求使信号尽可能保

4、持一致的方向。2、以每个功能单元电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽可能地减少和缩短各元器件之间的引线和连接。3、在高频工作电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。印制电路板元器件布置24、位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形（如：长宽比为3:2或4:3等）。电路板面尺寸大于200×150mm时，应考虑电路板所受的机械强度。5、低电平信号线路应远离高电平信号线路（以及能产生快速瞬态过程的线路）和未经滤波的电源线。6、为避免模拟电路、数字电路和电源公共回线产生公共阻抗耦合，低电平

5、的模拟电路应与数字电路分开。印制电路板元器件布置37、高速（如：大于10-20MHz）、中速（如：大于1MHz）、低速逻辑电路在PCB上要用不同区域。8、PCB线路布线时要使得信号线长度为最小。9、保证相邻板之间、同一板相邻层面之间、同一层面相邻布线之间避免有过长（如：大于10cm以上）的平行信号线。10、电磁干扰（EMI）滤波器要尽可能靠近被抑制EMI源，且应考虑布置在同一块线路板上。印制电路板元器件布置411、DC/DC变换器、开关元件和整流器应尽可能靠近变压器放置，以使其导出的引线长度为最小。12、尽可地能靠近整流二极管放置调压元件和抑制用滤波电容器，且滤波电容器连接到整流二极管的距离

6、为最短。13、在PCB上要按工作频率、电流开关特性分区，易产生噪声的元件与不易产生噪声的元件要隔离或远距离布置。无法实现时应考虑使用滤波器。印制电路板元器件布置514、对噪声敏感的电路布线时，要避免与大电流、高速开关电路、快速瞬变电路等平行。15、I/O驱动电路尽可能地靠近印刷板边的连接器。16、元件引脚尽可能短，去耦电容引脚尽可能短，如使用无引线的贴片电容。17、时钟、总线信号要远离I/O线和连接器。印制电路板元器件布置618、在高频电路中直角或夹角会影响电气性能，可能导致高频发射。所以，导线拐弯处一般取圆弧形。导线弧的线宽不要突变，导线不要突然拐角(≦90度)。19、CMOS的输入阻抗很

7、高，且易受干扰，因此在设计电路时对不用端要通过电阻（如：10kΩ）接地或接正电源。20、元器件和信号电路的布局必须最大限度地减少无用信号的相互耦合和高频信号的发射。印制电路板地线的布置接地技术的目的：是使接地阻抗最小化，以此减小从电路返回到电源之间的接地回路的电势。印制电路板地线的布置11、正确选择单点接地与多点接地在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流