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emc辐射测试原理 emc测试仪器参数设置

顾名思义,EMC是关于如何解决电子设备如何干扰其他设备或防止外部设备干扰自己的电子设备的问题。在PCB布线设计中,尤其是高速电路设计中,一定要考虑电路的电磁兼容性,否则,你的产品可能无法通过3C标准。

今天我们就来谈谈在PCB布线设计中使用EMC时,具体应该注意哪些设计细节和问题。一般来说,PCB电磁兼容性的设计应重点考虑以下几种电路布线。

1.强辐射信号线(以高频、高速、时钟布线为代表)

2.敏感信号(如复位信号)

3.电源信号

4.接口信号(模拟接口或数字通信接口)

下面,我们将针对常见的PCB电路和高速电路PCB电磁兼容设计详细列举一两个。

一、电磁兼容在低速信号的PCB设计问题

在低速电路的PCB设计中,需要考虑以下几个要素:

1、电源走线策略

对于电源,任何板都应遵循此规则。每个芯片的电源引脚上必须放置0.1uF电容。这样可以滤除芯片电源的高速干扰。对于用粗线代替铜的,每3000毫升必须加一个电容(10uF0.1uF)。这样,高频噪声就会被过滤掉。

如果是单层板,电源和地必须在布线旁边,以减少回路的面积。下图

2、敏感信号的走线策略

对于敏感信号,最好用地面覆盖。这样,它不仅提供了最短的返回路径,而且消除了与其他相邻信号的干扰。下图

如果是多层板,特别敏感的信号线可以覆盖在同一层,上下两层也可以大面积铺设。这样,信号就被上下左右包起来了。确保信号干净。

3、信号的回流面积最小定律

在PCB设计中,最好每个信号都有最短的接地返回路径,如下图所示

环路面积最小化,信号抗干扰能力增强,外部电磁干扰最小化。单面和双面只能使接地回路尽可能短。本文微信微信官方账号:PCB _ technology。对于多层板,应在相邻层上铺设大面积铜作为接地。这个有大面积铜的相邻层也被称为信号参考层。该参考层用于计算阻抗设计中的阻抗。

trong>4、PCB的走线方式


PCB走线不能走直角,一般走45度角。高速信号最好走圆弧。超高速信号10度走线。走线宽度要一致,不然会产生阻抗不连续。对于高速信号就会产生不必要的反射,振铃。


5、相邻层的布线策略


相邻层走线时,最好是形成垂直。一层是平行走线,那相邻层就要垂直走线。这样相邻层的信号不会形成干扰。实在无法避免,就适当减小平行走线线段的长度。最好小于1000mil


6、在电源线中过孔的个数


在布电源线时,在不同层连接用到过孔时,必须考虑良好连接性。如果电流大,由于过孔的电阻性,放一个过孔可能会降低到终端的电压。导致到芯片电源脚的电压低于实际设计的电压,而使芯片不能工作。这时我们在换层连接处多加几个过孔。


7、电容的放置及布线


滤波电容在放置时,如第1条所说,要靠近芯片管脚放置,布线要尽可能的粗,短。保证滤高频效果。电容接地脚要就近打孔到地层。不能连一根很长的线再跟地相连。如下图所示


二、电磁兼容在高速信号的PCB设计问题


1、3W与20H法则


3W就是信号线之间的布线间距是线宽的两倍,中心距是3倍。如图所示:


3W的线间距,可以保证不受其它干扰信号的电场达到70%以上,如要达到98%的电场不互相干扰,就要使用10W的间距。


20H是指多层板电源平面要比地平面边缘缩进两个平面之间间距的20倍以上。这样,电源被地包围在地平面之内,大减小了向外辐射的机率。如下图所示:


2、高速信号的走线层次选择


高速信号线最好是走在里层,这样介质层起到屏蔽作用,能有效抑制EMI信号的向外辐射。


3、高带关键信号包地处理


高速信号线中如时钟钱,最好采用包地处理,而且包地每隔3000mil打一个过孔连接到地层。关键信号与其它线之间要满足3W规则。如下图所示:


4、金属外壳要接地


对于金属外壳需要接地元件(如晶体、散热器外壳、加强金属骨架),应在其投影区的顶层上铺接地铜皮,通过金属外壳和接地铜皮之间的分布电容来抑制其对外辐射和提高抗扰度。


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