产品内部的电磁相容性设计

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1、產品內部的電磁相容性設計目前電子器材用於各類電子設備和系統仍然以印製電路板爲主要裝配方式。實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印製電路板設計不當，也會對電子設備的可靠性産生不利影響。例如，如果印製板兩條細平行線靠得很近，則會形成信號波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射雜訊。因此，在設計印製電路板的時候，應注意採用正確的方法。一、地線設計在電子設備中，接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和遮罩正確結合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子設備中地線結構大致有系統地、機殼地（遮罩地）、數位地（邏輯地）和類比地等。在地線設計中應注意以下幾點：1•正確選擇單點接地與多點接地在低頻電路中，信號的工作頻率

2、小於1MHz，它的佈線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環流對干擾影響較大，因而應採用一點接地。當信號工作頻率大於10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應儘量降低地線阻抗，應採用就近多點接地。當工作頻率在1〜10MHz時，如果採用一點接地，其地線長度不應超過波長的1/20，否則應採用多點接地法。2•將數位電路與類比電路分開電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應使它們儘量分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。要儘量加大線性電路的接地面積。3•儘量加粗接地線若接地線很細，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設備的定時信號電平不穩，抗雜訊性能變壞。因此應將接地線儘量加粗，

3、使它能通過三位於印製電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應大於3mm。4•將接地線構成閉環路設計只由數位電路組成的印製電路板的地線系統時，將接地線做成閉環路可以明顯的提高抗雜訊能力。其原因在於：印製電路板上有很多積體電路元件，尤其遇有耗電多的元件時，因受接地線粗細的限制，會在地結上産生較大的電位差，引起抗雜訊能力下降，若將接地結構成環路，則會縮小電位差值，提高電子設備的抗雜訊能力。二、電磁相容性設計電磁相容性是指電子設備在各種電磁環境中仍能夠協調、有效地進行工作的能力。電磁相容性設計的目的是使電子設備既能抑制各種外來的干擾，使電子設備在特定的電磁環境中能夠正常工作，同時又能減少電子設

4、備本身對其他電子設備的電磁干擾。1・選擇合理的導線寬度由於瞬變電流在印製線條上所産生的衝擊干擾主要是由印製導線的電戚成分造成的，因此應儘量減小印製導線的電感量。印製導線的電感量與其長度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導線對抑制干擾是有利的。時鐘引線、行驅動器或匯流排驅動器的信號線常常載有大的瞬變電流，印製導線要盡可能地短。對於分立元件電路，印製導線寬度在l・5mm左右時，即可完全滿足要求；對於積體電路，印製導線寬度可在0.2〜1.0mm之間選擇。2•採用正確的佈線策略採用平等走線可以減少導線電感，但導線之間的互感和分佈電容增加，如果佈局允許，最好採用井字形網狀佈線結構，具體做法是印製

5、板的一面橫向佈線，另一爲了抑制印製板導線之間的串擾，在設計佈線時應儘量避免長距離的平等走線，盡可能拉開線與線之間的距離，信號線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對干擾十分敏感的信號線之間設置一根接地的印製線，可以有效地抑制串擾。面縱向佈線，然後在交叉孔處用金化孔相連。爲了避免高頻信號通過印製導線時産生的電磁輻射，在印製電路板佈線時，還應注意以下幾點：•儘量減少印製導線的不連續性，例如導線寬度不要突變，導線的拐角應大於90度禁止環狀走線等。•時鐘信號引線最容易産生電磁輻射干擾，走線時應與地線回路相靠近，驅動器應緊挨著連接器。•匯流排驅動器應緊挨其欲驅動的匯流排。對於那些離開印製電路板的引線

6、，驅動器應緊緊挨著連接器。•資料匯流排的佈線應每兩根信號線之間夾一根信號地線。最好是緊緊挨著最不重要的地址引線放置地回路，因爲後者常載有高頻電流。•衽印製板佈置高速、中速和低速邏輯電路時，應按照圖1的方式排列器件。3•抑制反射干擾爲了抑制出現在印製線條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應盡可能縮短印製線的長度和採用慢速電路。必要時可加終端匹配，即在傳輸線的末端對地和電源端各加接一個相同阻值的匹配電阻。根據經驗，對一般速度較快的TTL電路，其印製線條長於10cm以上時就應採用終端匹配措施。匹配電阻的阻值應根據積體電路的輸出驅動電流及吸收電流的最大值來決定。三、去耦電容配置在直流電源回路中，

7、負載的變化會引起電源雜訊。例如在數位電路中，當電路從一個狀態轉換爲另一種狀態時，就會在電源線上産生一個很大的尖峰電流，形成瞬變的雜訊電壓。配置去耦電容可以抑制因負載變化而産生的雜訊，是印製電路板的可靠性設計的一種常規做法，配置原則如下：•電源輸入端跨接一個10〜lOOuF的電解電容器，如果印製電路板的位置允許，採用lOOuF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。•爲每個積體電路晶片配置一個O.OluF的陶瓷電容器。如遇到印製電路板空間