2019 邵小桃电磁兼容和PCB设计ppt课件.ppt

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1、第3章元件与电磁兼容电磁兼容与PCB设计元器件概术无源元件的频率响应有源器件与电磁兼容元器件的选择本章内容3.1元器件概述元器件的种类数字器件模拟器件无源器件有源器件常用器件包括:（1）数字器件定义：数字器件由与、或、非门等逻辑单元构成。以数字信号为处理对象，是典型的有源器件，其噪声容限较高。典型的数字器件：门电路、计数器、译码器、编码器、寄存器、触发器、PLD、CPLD、FPGA、DSP、MCU、CPU、RAM、ROM等。（2）模拟器件定义：以模拟信号为处理对象，即对模拟电压、电流信号进行处理。典型的

2、模拟器件：电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、功放管、稳压管、传感器、运算放大器等。（3）无源器件定义：不依靠外加电源（直流或交流）的存在就能表现出其外特性的器件。典型的无源器件：部分模拟器件（如电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、功放管、稳压管、传感器）（4）有源器件定义：必须外加电源才能正常工作的器件。如晶体管以及以它为基本单元构成的集成电路。典型的有源器件：数字器件（门电路、计数器、寄存器、触发器、PLD、CPLD、FPGA、DSP、MCU、CPU、RAM、ROM等）和部分模拟器件

3、（如运算放大器、继电器等）。2.元器件的组装技术（1）组装密度高、体积小、重量轻（2）可靠性高、抗振能力强（3）高频特性好（4）易于实现自动化（5）降低成本3.SMT的技术特点3.2无源元件的频率响应1.导线低频:低电阻特性高频:电感特性F(frequency)ZIdealWire直导线的电感(引线自感)：L：直导线的电感:直导线的长度(cm)d:直导线的直径(cm)临界频率:在EMC中0.6in1.5cm30.0cm1000MHz3in7.5cm1.50m200MHz5.9in0.15m3.00m10

4、0MHz5ft1.50m30.0m10MHz/20/20频率(f)当天线的长度有效辐射体趋肤效应当导体内部的电磁场和电流的大小减小到导体表面值37%(1/e)时,该点到导体表面的距离称为趋肤深度,记为铜的趋肤深度0.00053mm1GHz0.0017mm100MHz0.0053mm10MHz1.7mm100Hzff越高，越小2.电阻（1）材料:碳质、碳薄膜、云母、绕线（2）种类：片状薄膜电阻（1206，0805，0603，0402）绕线功率电阻（滑动变阻器）水泥电阻（耐高温、高压，适用于大功率负载）金属

5、膜电阻（常用有管脚，有彩色线圈）……（3）主要参数电阻的精度电阻的精度表示电阻的标称值与实际值的精确度。电阻额定功率在标准大气压和常温下，电阻元件能够长期连续负荷而不改变电气性能所允许的消耗功率称为电阻的额定功率。电阻的温度系数电阻的噪声电阻的噪声是由电阻元件产生和造成的噪声。低频:电阻特性等效电抗高频等效电路：L:引线电感C:寄生电容LCRL频率特性F(frequency)ZFrIdealResistor绕线电阻(wirewound)例.金属电阻引线长度1.27cm,导线用AWG14,整个并联电容为0

6、.3pF,电阻值是10Kohms,200MHz的等效RF阻抗是多少?解:=8.7nH200MHz:=10.93ohms=2653ohms=1890.5ohmsLCRL3.电容（1）用途：去耦、旁路、谐振电路、滤波等（2）电容器的种类金属薄膜电容有管脚，包括径向引线和轴向引线多层陶瓷贴片电容（1206，0805，0603，0402）钽电解电容独石（陶瓷）电容－COG(NPO)，X7R,Y5V(Z5U)涤纶电容（3）主要参数电容器的标称容量和允许误差电容器的耐压电容器的温度系数电容器的漏电流和绝缘电阻电容器

7、的损耗低频:电容特性高频:频率超过自谐振频率,呈感性电容高频等效电路：RpLCRs有效串联电阻ESR为Rs,Rp的等效阻抗,电路品质因素:,Q越大,电容越好频率特性F(frequency)ZFrCapacitiveInductiveRs+RpIdealCapacitor平板电容器:自由空间介电常数A:平板电容器的面积d:两个平板之间的距离:介电常数4.电感（1）种类：片状电感磁珠（2）频率特性低频:电感特性当频率很高时,呈断路高频:RsCdLRs:串联电阻Cd:分布电容电路品质因素:Q越大,电感越好F(

8、frequency)ZFrCapacitiveInductiveIdealInductor（3）主要参数电感量电感量L表示线圈本身固有的特性，与电流的大小无关。电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。感抗感抗XL表示电感线圈对交流的阻碍作用。品质因素品质因素Q是表征线圈质量的一个物理量。分布电容分布电容表示线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底板间存在的电容。（3）共模扼流圈电路图结构图铁镁合金或铁镍合金，通常在高频下应用。包括