线路板级的电磁兼容设计(编辑修改稿)

线路板级的电磁兼容设计(编辑修改稿)内容摘要：

电解电容，电解电容是两层溥膜卷起来的，这种结构在高频时表现为电感。 (3) 对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如 RAM、 ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入高频退耦电容。 (4) 电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。 去耦电容值的选取并不严格，可按 C=1/f 计算：即 10MHz 取。 对微控制器构成的系统，取 ~。 好的高频去耦电容可以去除高到 1GHz 的高频成份。 陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。 此外，还应注意以下两点： (1) 在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用 RC 吸收电路来吸收放电电流。 一般 R 取 1~2kΩ， C 取 ~。 (2) CMOS 的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要通过电阻接地或接正电源。 布线技术： 过孔 过孔一般被使用在多层 印制线路板中。 当是高速信号时，过孔产生 1 到 4nH 的电感和 到 的电容。 因此，当铺设高速信号通道时，过孔应该被保持绝对的最少。 对于高速的并行线（如地址和数据线），如果层的改变是不可避免，应该确保每根信号线的过孔数一样。 45度角的路径 图 5：拐角设计 与过孔相似，直角的转弯路径应该被避免，因为它在内部的边缘能产生集中的电场。 该场能耦合较强噪声到相邻路径，因此，当转动路径时全部的直角路径应该采用 45 度。 图 5 是45 度路径的一般规则。 短截线 如图 6 所示短截线会产生反射，同时也潜在增加辐射天线 的可能。 虽然短截线长度可能不是任何系统已知信号波长的四分之一整数，但是附带的辐射可能在短截线上产生振荡。 因此，避免在传送高频率和敏感的信号路径上使用短截线。 树型信号线排列 虽然树型排列适用于多个 PCB 印制线路板的地线连接，但它带有能产生多个短截线的信号路径。 因此，应该避免用树型排列高速和敏感的信号线。 辐射型信号线排列 辐射型信号排列通常有最短的路径，以及产生从源点到接收器的最小延迟，但是这也能产生多个反射和辐射干扰，所以应该避免用辐射型排列高速和敏感信号线。 不变的路 径宽度 信号路径的宽度从驱动到负载应该是常数。 改变路径宽度时路径阻抗（电阻，电感，和电容）会产生改变，从而产生反射和造成线路阻抗不平衡。 所以最好保持路径宽度不变。 洞和过孔密集 经过电源和地层的过孔的密集会在接近过孔的地方产生局部化的阻抗差异。 这个区域不仅成为信号活动的“热点”，而且供电面在这点是高阻，影响射频电流传递。 切分孔隙 与洞和过孔密集相同，电源层或地线层切分孔隙（即长洞或宽通道）会在电源层和地层范围内产生不一致的区域，就象绝缘层一样减少他们的效力，也局部性地增加了电源层和 地层的阻抗。 接地金属化填充区 所有的金属化填充区应该被连接到地，否则，这些大的金属区域能充当辐射天线。 最小化环面积 保持信号路径和它的地返回线紧靠在一起将有助于最小化地环，因而，也避免了潜在的天线环。 对于高速单端信号，有时如果信号路径没有沿着低阻的地层走，地线回路可能也必须沿着信号路径流动来布置。 其它布线策略： 采用平行走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容会增加，如果布局允许，电源线和地线最好采用井字形网状布线结构，具体做法是印制板的一面横向布线，另一面纵向布线， 然后在交叉孔处用金属化孔相连。 为了抑制印制板导线之间的串扰，在设计布线时应尽量避免长距离的平行走线，尽可能拉开线与线之间的距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉。 在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线，可以有效地抑制串扰。 为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射，在印图 6：短截线 制线路板布线时，需注意以下几点： (1) 布线尽可能把同一输出电流而方向相反的信号利用平行布局方式来消除磁场干扰。 (2) 尽量减少印制导线的不连续性，例如导线宽度不要突变，导线的拐角应大于 90 度，禁止环状走线等。 (3) 时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰，走线时应与地线回路相靠近。 (4) 总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。 对于那些离开印制线路板的引线，驱动器应紧紧挨着连接器。 (5) 由于瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的，因此应尽量减小印制导线的电感量。 印制导线的电感量与其长度成正比，与其宽度成反比，因而短而 精的导线对抑制干扰是有利的。 时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流，印制导线要尽可能短。 对于分立元件电路，印制导线宽度在 左右时，即可完全满足要求；对于集成电路，印制导线宽度可在 ～ 之间选择。 (6) 发热元件周围或大电流通过的引线尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。 必须用大面积铜箔时，最好用栅格状，这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。 (7) 焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。 焊盘太大易形成虚焊。 焊盘外径 D 一般 不小于 (d+) mm，其中 d 为引线孔径。 对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取 (d+)mm。 印刷线路板的布线还要注意以下问题： (1) 专用零伏线，电源线的走线宽度 ≥1mm； (2) 电源线和地线尽可能靠近，以便使分布线电流达到均衡； (3) 要为模拟电路专门提供一根零伏线； (4) 为减少线间串扰，必要时可增加印刷线条间距离； (5) 有意安插一些零伏线作为线间隔离； (6) 印刷电路的插头也要多安排一些零伏线作为线间隔离； (7) 特别注意电流流通中的导线环路尺寸； (8) 如 有可能，在控制线（于印刷板上）的入口处加接 RC 滤波器去耦，以便消除传输中可能出现的干扰因素。 PCB 布线通用规则： 在设计印制线路板时，应注意以下几点： (1) 从减小辐射骚扰的角度出发，应尽量选用多层板，内层分别作电源层、地线层，用以降低供电线路阻抗，抑制公共阻抗噪 声，对信号线形成均匀的接地面，加大信号线和接地面间的分布。