孕妇可以用pcb能吃花生吗 m.pcb

随着IC 器件集成度的提高、设备的逐步小型化和器件的速度愈来愈高电子产品中的EMI问题也更加严重。从系统设备EMC /EMI设计的观点来看在设备的PCB设计阶段处理好EMC/EMI问题,是使系統设备达到电磁兼容标准最有效、成本最低的手段本文介绍数字电路PCB设计中的EMI控制技术。

( `% h) k2 Q) I( g- S EMI的产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量傳递给敏感系统造成的它包括经由导线或公共地线的传导、通过空间辐射或通过近场耦合三种基本形式。EMI的危害表现为降低传输信号质量对电路或设备造成干扰甚至破坏,使设备不能满足电磁兼容标准所规定的技术指标要求! L& a& z6 u% x6

7 C# Z- Y6 P. w* ~6 j" B 在处理各种形式的EMI时,必须具体问题具体分析在数字电路的PCB设计中,可以从下列几个方面进行EMI控制


在进行EMI设计时,首先要考虑选用器件的速率任何电路,如果把上升时间为5ns的器件换成上升时间为2.5ns的器件EMI会提高约4倍。EMI的辐射强度与频率的平方成正比最高EMI频率(fknee)也称为 EMI发射带宽,它是信号上升时间而不是信號频率的函数:fknee =0.35/Tr (其中Tr为器件的信号上升时间)

EMI的频率范围为30MHz到几个GHz在这个频段上,波长很短电路板上即使非常短的布线也可能成为發射天线。当EMI较高时电路容易丧失正常的功能。因此在器件选型上,在保证电路性能要求的前提下应尽量使用低速芯片,采用合适嘚驱动/接收电路另外,由于器件的引线管脚都具有寄生电感和寄生电容因此在高速设计中,器件封装形式对信号的影响也是不可忽视嘚因为它也是产生EMI辐射的重要因素。一般地贴片器件的寄生参数小于插装器件,BGA 封装的寄生参数小于QFP 封装


连接器是高速信号传输的關键环节,也是易产生EMI的薄弱环节在连接器的端子设计上可多安排地针,减小信号与地的间距减小连接器中产生辐射的有效信号环路媔积,提供低阻抗 回流通路必要时,要考虑将一些关键信号用地针隔离
在成本许可的前提下,增加地线层数量将信号层紧邻地平面層可以减少EMI辐射。对于高速PCB电源层和地线层紧邻耦合,可降低电源阻抗从而降低EMI。' U2 Y5 d1 v' `

对低频信号要使电流流经电阻最小的路径;对高頻信号,要使高频电流流经电感最小的路径而非电阻最小的路径(见图1)。对于差模辐射EMI辐射强度(E)正比于电流、电流环路的面积鉯及频率的平方。(其中I是电流、A是环路面积、f是频率、r是到环路中心的距离k为常数。)

; k) @& f' |/ M" P! Y2 B4 N因此当最小电感回流路径恰好在信号导线下面時可以减小电流环路面积,从而减少EMI辐射能量

  *  对于多点连接网络,选择合适的拓扑结构以减小信 号反射,降低EMI辐射

在一个主电源岼面上有一个或多个子电源时,要保证各电源区域的连贯性及足够的铜箔宽度分割线不必太宽,一般为20~50mil线宽即可以减少缝隙辐射。

哋平面层应保持完整性避免分割。若必须分割要区分数字地、模拟地和噪声地,并在出口处通过一个公共接地点与外部地相连

  *  设计低阻抗电源系统,确保在低于fknee频率范围内的电源分配系统的阻抗低于目标阻抗

  *  电源去耦。在EMI设计中提供合理的去耦电容,能使芯片可靠工作并降低电源中的高频噪声,减少EMI由于导线电感及其它寄生参数的影响,电源及其供电导线响应速度慢从而会使高速电路中驱動器所需要的瞬时电流不足。合理地设计旁路或去耦电容以及电源层的分布电容能在电源响应之前,利用电容的储能作用迅速为器件提供电流正确的电容去耦可以提供一个低阻抗电源路径,这是降低共模

接地设计是减少整板EMI的关键

  *  数字地、模拟地、噪声地要分开,并確定一个合适的公共接地点

  *  双面板设计若无地线层,则合理设计地线网格很重要应保证地线宽度》电源线宽度》信号线宽度。也可采鼡大面积铺地的方式但要注意在同一层上的大面积地的连贯性要好。

在电路时序要求允许的前提下抑制干扰源的基本技术是在关键信號输出端串入小阻值的电阻,通常采用22~33Ω的电阻。这些输出端串联小电阻能减慢上升/下降时间并能使过冲及下冲信号变得较平滑,从而减小输出波形的高频谐波幅度,达到有效地抑制EMI的目的

  *  对关键信号的屏蔽,可以设计成带状线或在关键信号的两侧以地线相隔离

扩展頻谱(扩频)的方法是一种新的降低EMI的有效方法。扩展频谱是将信号进行调制把信号能量扩展到一个比较宽的频率范围上。实际上该方法是对时钟信号的一种受控的调制,这种方法不会明显增加时钟信号的抖动实际应用证明扩展频谱技术是有效的,可以将辐射降低7到20dB

完成PCB布线后,可以利用EM I仿真软件及专家系统进行仿真分析模拟EMC/EMI环境,以评估产品是否满足相关电磁兼容标准要求

利用电磁辐射扫描儀,对装联并上电后的机盘扫描得到PCB中电磁场分布图(如图3,图中红色、绿色、青白色区域表示电磁辐射能量由低到高)根据测试结果改进PCB设计。

, g4 c4 ~( t" e9 o( `* m随着新的高速芯片的不断开发与应用信号频率也越来越高,而承载它们的PCB板可能会越来越小PCB设计将面临更加严峻的EMI挑战,唯有不断探索、不断创新才能使PCB板的EMC /EMI设计取得成功。

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