【今日头条】电路板EMC设计宝典

admin · 发表于 2019-9-27 15:52

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一、元器件布局
印刷电路板进行EMC设计时，首先要考虑布局，PCB工程师必须和结构工程师、EMC工程师一起协调进行，做到两者兼顾，才能达到事半倍。
首先要考虑印刷电路板的结构尺寸大小，考虑如何对器件进行布置。如果器件分布很散，器件之间的传输线可能会很长，印制线路长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也会增加。如果器件分布过于集中，则散热不好，且邻近线条易受耦合、串扰。因此根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行总体布局。同时考虑到电磁兼容性、热分布、敏感器件和非敏感器件、I/O接口、复位电路、时钟系统等因素。
一般来说，整体布局时应遵守以下基本原则：
1、当线路板上同时存在高、中、低速电路时，应该按逻辑速度分割：布置快速、中速和低速逻辑电路时，高速的器件（快逻辑、时钟振荡器等) 应安放在靠近连接器范围内，减少天线效应、低速逻辑和存储器,应安放在远离连接器范围内。这样对共阻抗耦合、辐射和交扰的减小都是有利的。
接口

2、在单面板或双面板中，如果电源线走线很长，应每隔3000mil对地加去耦合电容，电容取值为10uF＋1000pF，滤除电源线上高频噪声。
3、在单面板和双面板中，滤波电容的走线应先经滤波电容滤波，再到器件管脚，使电源电压

7、为IC滤波的各滤波电容应尽可能靠近芯片的供电管脚放置，减少高频回路面积，从而减少辐射。

9、线路板电源输入口的滤波电路应靠近接口放置。

11、靠近PCB板边缘4mm以内不允许放置元器件。
12、按照电路信号的流向安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向，信号走线最短、不产生回流。
13、以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连线。
14、高频工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件同一方向排列。
15、尽可能缩短高频元器件之间的参数，减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的器件不要相互挨得太近，输入和输出元件应尽可能远离。
16、元器件的位置应按电源电压、数字及模拟电路、速度快慢、电流大小等进行分组，以免相互干扰。根据元器件的位置可以确定印制板连接器各个引脚的安排。所有连接器应安排在印制板的一侧，尽量避免从两侧引出电缆，减少共模辐射。
17、高频滤波电容必须放在每个IC电源的引脚附近，减少对地回路，且要求每个电源引脚放一个高频小电容。
18、存在较大电流变化的单元电路或器件（如电源模块的I/O，风扇及继电器）附近应放置储能电容和高频滤波电容。
二、印制板布线
在印制板布线时，应先确定元器件在板上的位置，然后布置地线、电源线，再安排高速信号线，最后考虑低速信号线。应先布地线，这条规则很重要，地线最好布成网状布置。
（1）电源线：在考虑安全条件下，电源线应尽可能靠近地线，以减小差模辐射的环面积，也有助于减小电路的交扰。

(2)时钟线、信号线和地线的位置：信号线与地线距离应较近，形成的环面积较小，时钟线两边应尽可能进行包地线处理，防止时钟信号对其他信号的串扰，且包地线要可能多的打地过孔与地平面相连，减少接地阻抗，防止地线成为一个发射天线。
◇时钟线包地处理

（4）应避免印制电路板导线的不连续性：◇迹线宽度不要突变 ◇导线不要突然拐角，信号走线避免“毛剌”、“锐角”、“直角”、“宽度不一致”等情况。
◇导线不要突然拐角

强烈的EMI源

（13）关键信号线走线不要跨分区走线，如一定要跨分区走线，则在走线附近采用桥接方式，使信号形成完整回路。
（14）布线时应把回流面积最小化作为最高原则
（15）电源平面应相对于其相邻地平面内缩20H，当因结构限制时，也应保证5H。

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