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掀起PCB板电磁相容的“盖头”之二

“变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场产生变化的电场”这就是电磁波产生和传输的原理。由于变化的电流在其流经的线路上有磁通量的变化而产生的变化的磁场,因为这引入了电磁干扰是我们电子工程师最头疼的事。

  “改变的电场发生改变的磁场,改变的磁场发生改变的电场”这便是电磁波发生和传输的原理。因为改变的电流在其流经的线路上有磁通量的改变而发生的改变的磁场,因为这引进了电磁搅扰是咱们电子工程师最头疼的事。那么从本源上来说操控线路板的磁通量便是防备电路板电磁搅扰的重要手法。

  在咱们画板子的时分,常常听到一句话便是使回路尽量变小。现在来看下简略的解说。

  如上图左边的PCB走线示意图,运用电磁场常识能够知道(假如走线回路的信号频率够高),那么这个板子就成了一个很好的天线,线路板规划变得乌烟瘴气。而右侧走线发生电磁搅扰就小的多,这便是线路板磁通量最小化的思维(也便是咱们常说的回路最小化)。

  在进行规划时运用镜像平面是一个很好的挑选,它能够有用消除电源或地平面发生的搅扰对电子电路所形成的影响。镜像平面便是指构成回流的平面,比方大多数电平下的电源与地平面,但也有电源与电源平面成镜像平面的,比方 RS232电相等。镜像平面也可看作差分信号,差分信号对共模搅扰有很好的抑制作用,镜像平面距离要尽量小。假如是双面板或许单面板,双面铺铜而且多打过孔是个很好的办法。一般不要将两个不相关的电源平面层叠在一起,特别是电压差比较大时,不然因为电容耦合的作用电源彼此搅扰会变得严峻。不论PCB 布线时规划得多么好,磁场和电场都永久存在,可是,假如削减或许消除了磁通量,则EMI 就变得很小或许不存在了。

  在规划PCB 板时,经过杰出的走线来削减板子信号线环路(减小信号线发生的磁通量)然后减小搅扰,我总结了以下几个办法:

  1、多层板规划时根据多层板叠层设置和信号线阻抗操控。关于4层板顶层、电源、地和底层,这样一方面极大程度地处理了电磁搅扰问题,进步了体系的可靠性,另一方面能够进步导线的布通率,缩小PCB板的面积。6层板一般是在4层板的基础上增加了2两个信号层。8层板一般包含1个电源层、两个地线层、5个信号层。关于层的设置,网络上有丰厚的材料,或许留言评论。关于走线的阻抗操控,咱们常用SI9000进行规划;

  2、将时钟走线接近尽量短和接近地,关于多层板不要走要害信号线。单面和双面板能够运用接地走线或维护走线;

  3、关于射频芯片或许高频率芯片能够选用法拉第电笼的办法将其屏蔽接地,只留出输入输出和电源衔接外部;

  4、挑选适宜的元件模块,将作业频率会集在较窄的频带,经过硬件处理来下降电磁搅扰;

  5、关于射频电路,运用较低的驱动电压来下降走线的射频电流,从而到达减小信号回路磁通量的作用;

  6、下降接地噪声电压,这样能够为回传电流供给一条增强的途径,将映像电流映射回电流源;

  7、针对大的容性负载,留意去耦合电路的运用;

  8、恰当的引进数据线路滤波器和共模扼流圈,这样能够大大改进板子的电磁特性;

  9、留意运用旁路电容,去耦电容,可是这并不是说越多越好。

  当然,针对PCB内部电磁搅扰运用以上的办法能够很好的处理,可是还有其他的原因也能够引起电磁搅扰,例如:在电路和I/O连线之间有共模和差模电流存在、接地回路会发生一个磁场结构、组件会辐射和阻抗不匹配等等。假如规划出来的PCB板子有电磁搅扰,经过模块丈量的思维找到搅扰源,选用有针对性的处理方案到达消除电磁搅扰的意图。

  以上是我总结的一些削减PCB电路电磁搅扰的办法,假如有不合理的地方请留言批评指正。欢迎我们留言,一起讨论电子规划的问题,经过沟通让咱们的规划愈加老练。

  更多相关内容请参阅以下文章:

  掀起PCB板电磁相容的“盖头”:http://www.eepw.com.cn/article/265485.htm

  电子规划不得不说的接地技能:http://www.eepw.com.cn/article/249663.htm

  电子产品规划的“不贰规律”:http://www.eepw.com.cn/article/249662.htm

  这些电路基础常识,你还知道吗?:http://www.eepw.com.cn/article/245873.htm

  电子产品规划可靠性,你有必要关怀的事儿:http://www.eepw.com.cn/article/236054.htm

  EMI/EMC规划讲座(四)印刷电路板的映像平面:http://www.eepw.com.cn/article/60086.htm

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