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[EMC小知识] EMC问题的根源在哪?建议看看这几点

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发表于 2022-7-25 10:14 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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随着信号上升沿时间的减小,信号频率的提高,电子产品的EMI问题,也来越受到电子工程师的重视。高速pcb设计的成功,对EMI的贡献越来越受到重视,几乎60%的EMI问题可以通过高速PCB来控制解决。4 ~. h6 u0 @6 R
3 S- R' P$ ^* f  q& O/ t0 K
1、高速信号走线屏蔽规则
3 q- u$ q; r# D
如上图所示:在高速的PCB设计中,时钟等关键的高速信号线,则需要进行屏蔽处理,如果没有屏蔽或只屏蔽了部分,都是会造成EMI的泄漏。建议屏蔽线,每1000mil,打孔接地。# i8 I, L0 n; X
/ V  b  r4 R3 z7 Y( G- ]  j
+ R6 ]( r2 r9 \1 c; B9 _+ F
2、高速信号的走线闭环规则
: u( S- K1 f4 |1 ]. @- f. V: Q& o, d
由于PCB板的密度越来越高,很多PCB layout工程师在走线的过程中,很容易出现这种失误,如下图所示:
时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候产生了闭环的结果,这样的闭环结果将产生环形天线,增加EMI的辐射强度。

4 m3 G( Y& r- X; F
3、高速信号的走线开环规则0 A! b: N$ B2 Z( [+ }- x
规则二提到高速信号的闭环会造成EMI辐射,同样的开环同样会造成EMI辐射,如下图所示:
时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候产生了开环的结果,这样的开环结果将产生线形天线,增加EMI的辐射强度。在设计中我们也要避免。

) y' u. `! v& `6 z9 F0 M, P: e
4、高速信号的特性阻抗连续规则1 D+ |4 l& B2 ~  J1 z
高速信号,在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续,否则会增加EMI的辐射,如下图:
也就是:同层的布线的宽度必须连续,不同层的走线阻抗必须连续。
  m/ _+ H5 t5 |( W# [0 ~8 `
5、高速PCB设计的布线方向规则$ c( e: _2 q+ `1 m' B$ j/ d
相邻两层间的走线必须遵循垂直走线的原则,否则会造成线间的串扰,增加EMI辐射,如下图:
相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向,垂直的布线可以抑制线间的串扰。
  f" X, G7 x4 Y
6、高速PCB设计中的拓扑结构规则% j" a1 F: F0 U1 |6 n- y# ]
在高速PCB设计中有两个最为重要的内容,就是线路板特性阻抗的控制和多负载情况下的拓扑结构的设计。在高速的情况下,可以说拓扑结构的是否合理直接决定,产品的成功还是失败。
如上图所示,就是我们经常用到的菊花链式拓扑结构。这种拓扑结构一般用于几Mhz的情况下为益。高速的拓扑结构我们建议使用后端的星形对称结构。

% R, S8 X# [; n2 h
7、走线长度的谐振规则
* R! G# d7 {( q" `
检查信号线的长度和信号的频率是否构成谐振,即当布线长度为信号波长1/4的时候的整数倍时,此布线将产生谐振,而谐振就会辐射电磁波,产生干扰。
/ h( v2 n0 {0 D! Q/ M0 [' m2 p

3 K$ y+ D2 U; v" ]1 m& j4 l
8、回流路径规则

! k* U  S# E0 t9 `- {8 L6 K
所有的高速信号必须有良好的回流路径。尽可能的保证时钟等高速信号的回流路径最小。否则会极大的增加辐射,并且辐射的大小和信号路径和回流路径所包围的面积成正比。
3 D, Z9 o. o! m* ?( e; f2 j
+ f* l9 e" J5 ?5 U( s. ~
9、器件的退耦电容摆放规则
6 ^( V0 Y- l: ?) K% q
退耦电容的摆放的位置非常的重要。不合理的摆放位置,是根本起不到退耦的效果。退耦电容的摆放的原则是:靠近电源的管脚,并且电容的电源走线和地线所包围的面积最小。

* F9 q& l* o6 S7 G* L6 d% S
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    2#
    发表于 2022-7-25 13:08 | 只看该作者
    高速信号线要屏蔽
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