5.pcb的电磁兼容设计

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1、PCB的电磁兼容设计中国电子科技学术网www.EMCage.com脉冲信号的频谱T1/d1/trdtr谐波幅度（电压或电流）频率（对数）-20dB/dec-40dB/decAV(orI)=2A(d+tr)/TV(orI)=0.64A/TfV(orI)=0.2A/Ttrf2中国电子科技学术网www.EMCage.com上升沿越陡高频越丰富中国电子科技学术网www.EMCage.com地线和电源线上的噪声Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被驱动电路ICCI驱动I充电I放电IgVg中国电子科技学术网www.

2、EMCage.com电源线、地线噪声电压波形输出ICCVCCIgVg中国电子科技学术网www.EMCage.com地线干扰对电路的影响1324寄生电容中国电子科技学术网www.EMCage.com线路板走线的电感L=0.002S(2.3lg(2S/W)+0.5HWSL=(L1L2-M2)/(L1+L2-2M)若：L1=L2L=(L1+M)/2MII中国电子科技学术网www.EMCage.com地线网格中国电子科技学术网www.EMCage.com电源线噪声的消除电源线电感储能电容这个环路尽量小中国电子科技学

3、术网www.EMCage.com电源解耦电容的正确布置尽量使电源线与地线靠近中国电子科技学术网www.EMCage.com解耦电容的选择C=dIdtdVZf1/2LC各参数含义：在时间dt内，电源线上出现了瞬间电流dI，dI导致了电源线上出现电压跌落dV。中国电子科技学术网www.EMCage.com增强解耦效果的方法电源地铁氧体注意铁氧体安装的位置接地线面细线粗线用铁氧体增加电源端阻抗用细线增加电源端阻抗中国电子科技学术网www.EMCage.com多个电容并联加强解耦效果中国电子科技学术网www.EM

4、Cage.com线路板的两种辐射机理差模辐射共模辐射电流环杆天线中国电子科技学术网www.EMCage.com电流环路产生的辐射近场区内:H=IA/(4D3)A/mE=Z0IA/(2D2)V/mZW=Z0（2D/）远场区内:H=IA/(2D)A/mE=Z0IA/(2D)V/mZW=Z0=377AI随频率、距离增加而增加Z0f、D中国电子科技学术网www.EMCage.com导线的辐射近场区内:H=IL/(4D2)A/mE=Z0IL/(82D3)V/mZW=Z0（/2D）远场区内

5、:H=IL/(2D)A/mE=Z0IL/(2D)V/mIL随频率、距离增加而减小Z0f、D中国电子科技学术网www.EMCage.com实际电路的辐射ZGZLVZC=ZG+ZL近场：ZC7.9DfE=7.96VA/D3（V/m）ZC7.9Df，E=63IAf/D2（V/m）H=7.96IA/D3（A/m）远场：E=1.3IAf2/D（V/m）环路面积=A~I中国电子科技学术网www.EMCage.com常用的差模辐射预测公式考虑地面反射时：E=2.6IAf2/D（V/m）中国电子科技学术网w

6、ww.EMCage.com脉冲信号差模辐射的频谱频谱包络线差模辐射频率特性线脉冲的差模辐射包络线1/d1/tr40dB/decfff-20dB/dec-40dB/decE=2.6IAf2/DEdB=20lg（2.6IA/D）+40lgf40dB/dec20dB/dec中国电子科技学术网www.EMCage.com不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积仅代表了一个环路的辐射情况，若有N个环路辐射，乘以N。因此，可能时，分散时钟频率。中国电子科技学术网www.EMCage.com如何减小差模辐

7、射？E=2.6IAf2/D低通滤波器布线中国电子科技学术网www.EMCage.com电路中的强辐射信号11010010001101001000dBV/mdBV/m所有电路加电工作只有时钟电路加电工作中国电子科技学术网www.EMCage.com电流回路的阻抗~LRIZ=R+jLL=/IA~中国电子科技学术网www.EMCage.com单层或双层板如何减小环路的面积中国电子科技学术网www.EMCage.com不良布线举例68HC1174HC00AB连接A、BE时钟中国电子科技学术网www.EMC

8、age.com随便设置的地线没有用中国电子科技学术网www.EMCage.com多层板能减小辐射信号1电源层地线层信号2低频高频DC~0.51101001G110地线面的阻抗，m/平方地线面具有很小的地线阻抗中国电子科技学术网www.EMCage.com地线面上的缝隙的影响模拟地数字地A/D变换器L75mm25mmL:0~10cmVAB:15~75mVAB中国电子科技学术网www.EMCage