提公升電路板電磁相容性的PCB設計技巧

2021-07-22 14:46:04 字數 1550 閱讀 4041

電磁相容性

是指電子裝置在各種電磁環境中仍能夠協調、有效地進行工作的能力。

電磁相容性設計

的目的是使電子裝置既能抑制各種外來的干擾,使電子裝置在特定的電磁環境中能夠正常工作,同時又能減少電子裝置本身對其它電子裝置的電磁干擾。

遵循以下pcb設計

技巧,可以有效的提公升電路板的電磁相容性:

一、選擇合理的導線寬度

由於瞬變電流在印製線條上所產生的衝擊干擾主要是由印製導線的電感成分造成的,因此應盡量減小印製導線的電感量。印製導線的電感量與其長度成正比,與其寬度成反比,因而短而精的導線對抑制干擾是有利的。時鐘引線、行驅動器或匯流排驅動器的訊號線常常載有大的瞬變電流,印製導線要盡可能地短。對於分立元件電路,印製導線寬度在1.5mm左右時,即可完全滿足要求;對於積體電路,印製導線寬度可在0.2~1.0mm之間選擇。 

二、採用正確的佈線策略

採用平等走線可以減少導線電感,但導線之間的互感和分布電容增加,如果布局允許,最好採用井字形網狀佈線結構,具體做法是印製電路板的一面橫向佈線,另一面縱向佈線,然後在交叉孔處用金屬化孔相連。 

三、避免長距離的平等走線

為了抑制印製電路板導線之間的串擾,在設計佈線時應盡量避免長距離的平等走線,盡可能拉開線與線之間的距離,訊號線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對干擾十分敏感的訊號線之間設定一根接地的印製線,可以有效地抑制串擾。 

四、優化佈線設計避免高頻訊號通過印製導線時產生的電磁輻射

為了避免高頻訊號通過印製導線時產生的電磁輻射,在印製電路板佈線時,還應注意以下幾點:

(1)儘量減少印製導線的不連續性,例如導線寬度不要突變,導線的拐角應大於90度禁止環狀走線等。 

(2)時鐘訊號引線最容易產生電磁輻射干擾,走線時應與地線迴路相靠近,驅動器應緊挨著聯結器。

(3)匯流排驅動器應緊挨其欲驅動的匯流排。對於那些離開印製電路板的引線,驅動器應緊緊挨著聯結器。 

(4)資料匯流排的佈線應每兩根訊號線之間夾一根訊號地線。最好是緊緊挨著最不重要的位址引線放置地迴路,因為後者常載有高頻電流。 

五、抑制反射干擾

為了抑制出現在印製線條終端的反射干擾,除了特殊需要之外,應盡可能縮短印製線的長度和採用慢速電路。必要時可加終端匹配,即在傳輸線的末端對地和電源端各加接乙個相同阻值的匹配電阻。根據經驗,對一般速度較快的ttl電路,其印製線條長於10cm以上時就應採用終端匹配措施。匹配電阻的阻值應根據積體電路的輸出驅動電流及吸收電流的最大值來決定。 

六、電路板設計

過程中採用差分訊號線佈線策略

佈線非常靠近的差分訊號對相互之間也會互相緊密耦合,這種互相之間的耦合會減小emi發射,通常(當然也有一些例外)差分訊號也是高速訊號,所以高速設計規則通常也都適用於差分訊號的佈線,特別是設計傳輸線的訊號線時更是如此。這就意味著我們必須非常謹慎地設計訊號線的佈線,以確保訊號線的特徵阻抗沿訊號線各處連續並且保持乙個常數。 

在差分線對的布局佈線過程中,我們希望差分線對中的兩個pcb線完全一致。這就意味著,在實際應用中應該盡最大的努力來確保差分線對中的pcb線具有完全一樣的阻抗並且佈線的長度也完全一致。差分pcb線通常總是成對佈線,而且它們之間的距離沿線對的方向在任意位置都保持為乙個常數不變。通常情況下,差分線對的布局佈線總是盡可能地靠近。

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