线路板EMC设计技术.ppt

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1、版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司深圳市易安技术开发有限公司技术资料线路板EMC设计技术版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司目录基础知识PCB分层设计PCB布局设计PCB布线设计附录版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司基础知识差模电流和共模电流关于辐射的一个重要基本观念是“电流导致辐射，而非电压”。静态电荷产生静电场，恒定电流产生磁场，时变电流即产生电场又产生磁场。在任何电路中都存在共模电流和差模电流。一般来说，差分模式信号携带数据或有用信号（信息）。共模模式是差分模式的负面效果。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司基础知识差模电流大小相等，方向（

2、相位）相反。由于走线的分布电容、电感，信号走线阻抗不连续，以及信号回流路径流过了意料之外的通路等，差模电流会转换成共模电流。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司基础知识共模电流大小不一定相等，方向（相位）相同。设备对外的干扰多以共模为主，差模干扰也存在，但是共模干扰强度常常比差模强度的大几个数量级。外来的干扰也多以共模干扰为主，共模干扰本身一般不会对设备产生危害，但是如果共模干扰转变为差模干扰，干扰就严重了，因为有用信号都是差模干扰。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司基础知识共模电流和差模电流的磁场分布差模电流的磁场主要集中在差模电流构成的回路面积之内，而回路

3、面积之外的磁力线会相互抵消；而共模电流的磁场，在回路面积之外，共模电流产生的磁场方向相同，磁场强度反而加强。这个概念非常重要，PCB的很多EMC设计都遵循这个规则。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司基础知识差模辐射何共模辐射模型版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司基础知识差模辐射何共模辐射场强计算公式版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司基础知识总结：在线路板上抑制干扰的途径有：1、减小差模信号回路面积；2、减小高频噪声电流（滤波、隔离及匹配）；3、减小共模电压（接地设计）。在PCB的EMC设计范畴中，上述的1、3点是PCBEMC设计的关键目的。版权所有翻

4、版必究深圳市易安技术开发有限公司目录基础知识PCB分层设计PCB布局设计PCB布线设计附录版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：时钟频率超过5MHz，或信号上升时间小于5ns时，一般需要使用多层板设计。【原理分析】：采用多层板设计时，信号回路面积能够得到很好的控制。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：对于多层板，关键布线层（时钟线、总线、接口信号线、射频线、复位信号线、片选信号线以及各种控制信号线等所在层）应与完整地平面相邻，优选两地平面之间。【原理分析】：关键信号线一般都是强辐射或极其敏感的信号线，靠近地平

5、面布线能够使其信号回路面积减小，减小其辐射强度或提高抗干扰能力。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：对于单层板，关键信号线两侧应该布“GuideGroundLine”。【原理分析】：关键信号线两侧地“保卫地线”一方面可以减小信号回路面积，另外，还可以防止信号线与其他信号线之间地串扰。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：对于双层板来说，要求关键信号线地投影平面上有大面积铺地，或者同单层板地处理办法，设计“GuideGroundLine”。【原理分析】：原因同多层板中的“关键信号线靠近地平面布线”。版权所有翻版

6、必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：多层板中，电源平面应相对于其相邻地平面内缩（建议值5H～20H）。【原理分析】：电源平面相对于其回流地平面内缩可以有效抑制“边缘辐射”问题。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：布线层的投影平面应该在其回流平面层区域内。【原理分析】：布线层如果不在其回流平面层地投影区域内，在布线时将会有信号线在投影区域外，导致“边缘辐射”问题，并且还会导致信号回路面积地增大，导致差模辐射增大。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：在多层板中，单板TOP、BOTTOM层是

7、否无≥50MHz的信号线。【原理分析】：最好将高频信号走在两个平面层之间，以抑制其对空间的辐射。版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：对于板级工作频率≥50MHz的单板，若第二层与倒数第二层为布线层、则TOP、BOTTOM层应铺接地铜箔。【原理分析】：同前页版权所有翻版必究深圳市易安技术开发有限公司PCB分层设计【设计原则】：多层板中，单板主工作电源平面（使用最广泛的电源平面）应与其地平面紧邻。【原理分析】：电源平面和地平面相邻，可以有效地减小电源电流的回路面积。版权所有翻版必究深圳