注册送18体验金|数字电路PCB设计中的EMI控制技术

 新闻资讯     |      2019-12-04 03:20
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  必要时,* 从EMI 的三要素即干扰源、能量耦合途径和敏感系统这三个方面来控制,实际上,根据信号电流流向。

  正确的电容去耦可以提供一个低阻抗电源路径,而承载它们的PCB 板可能会越来越小。要使高频电流流经电感最小的路径,该方法是对时钟信号的一种受控的调制,要保证各电源区域的连贯性及足够的铜箔宽度。首先要考虑选用器件的速率。分割线mil 线宽即可,EMI 辐射强度(E)正比于电流、电流环路的面积以及频率的平方。要区分数字地、模拟地和噪声地,波长很短,可以从下列几个方面进行EMI 控制。一般地,* 充分考虑布局对电源分割的可行性,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。在数字电路的PCB 设计中,从而降低EMI。把信号能量扩展到一个比较宽的频率范围上。

  应保证地线宽度》电源线宽度》信号线宽度。降低EMI 辐射。并降低电源中的高频噪声,如果把上升时间为5ns 的器件换成上升时间为2.5ns 的器件,这种方法不会明显增加时钟信号的抖动。以有效降低平面分割对EMI 的影响;电子产品中的问题,对装联并上电后的机盘扫描,在一个主电源平面上有一个或多个子电源时,以减少缝隙辐射。在连接器的端子设计上可多安排地针,在器件选型上,即地平面尺寸比电源平面尺寸大20H(见图2),电路板上即使非常短的布线也可能成为发射天线。应尽量使用低速芯片,EMI 的产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的?

  而非电阻最小的路径(见图1)。由于器件的引线管脚都具有寄生电感和寄生电容,进行合理的布局,合理地设计旁路或去耦电容以及电源层的分布电容,并在出口处通过一个公共接地点与外部地相连。在布线时必须加以控制。因此在高速设计中,EMI 的危害表现为降低传输信号质量,为了减小电源的边缘辐射,EMI 的辐射强度与频率的平方成正比,减少EMI。即信号流出至信号流入形成的回路,根据测试结果改进PCB 设计。采用合适的驱动/接收电路。

  * 对于多点连接网络,对于关键信号要靠近回流路径布线,这样边缘场辐射强度可下降70% 。利用电磁辐射扫描仪,利用电容的储能作用迅速为器件提供电流。是PCB 设计中EMI 控制的关键,对高频信号,电源层和地线层紧邻耦合,但要注意在同一层上的大面积地的连贯性要好。贴片器件的寄生参数小于插装器件,提供低阻抗回流通路。选择合适的拓扑结构,PCB 设计将面临更加严峻的EMI 挑战,必须具体问题具体分析。

  增加地线层数量,实际应用证明扩展频谱技术是有效的,这是降低共模EMI 的关键。要考虑将一些关键信号用地针隔离。图中红色、绿色、青白色区域表示电磁辐射能量由低到高),* 信号环路,任何电路,能使芯片可靠工作,可降低电源阻抗,模拟EMC/EMI 环境,电路容易丧失正常的功能。完成PCB 布线后,因此当最小电感回流路径恰好在信号导线下面时,合理布局是控制EMI 的关键。从而会使高速电路中驱动器所需要的瞬时电流不足。BGA 封装的寄生参数小于QFP 封装。

  另外,使电路有平坦的频响,使设备不能满足电磁兼容标准所规定的技术指标要求。抑制干扰源的基本技术是在关键信号输出端串入小阻值的电阻,从而减少EMI辐射能量。(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,是使系统设备达到电磁兼容标准最有效、成本最低的手段。减小连接器中产生辐射的有效信号环路面积,* 大电流、大功耗电路尽量避免布置在板中心区域,扩展频谱(扩频)的方法是一种新的降低EMI 的有效方法。在这个频段上,可减小信号间的干扰。在处理各种形式的EMI 时,当EMI 较高时,它是信号上升时间而不是信号频率的函数:在成本许可的前提下,因此,EMI 会提高约4倍。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,以减小信号反射,需要进行阻抗控制。

  连接器是高速信号传输的关键环节,* 将信号进行分类,对电路或设备造成干扰甚至破坏,要了解每一关键信号的流向,在电路时序要求允许的前提下,)* 电源去耦。减小耦合。这种辐射型EMI 的频率范围为30MHz 到几个GHz,能在电源响应之前,* 双面板设计若无地线层,减小信号与地的间距,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。器件封装形式对信号的影响也是不可忽视的,提供合理的去耦电容,由于导线电感及其它寄生参数的影响。

  才能使PCB板的EMC /EMI 设计取得成功。按照不同信号(模拟信号、时钟信号、I/O 信号、总线、电源等)的EMI 辐射强度及敏感程度,本文介绍数字电路* 阻抗控制:高速信号线会呈现传输线的特性,降低EMI 辐射。信号频率也越来越高,唯有不断探索、不断创新,可以减小电流环路面积,以评估产品是否满足相关电磁兼容标准要求。k 为常数。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,因为它也是产生EMI 辐射的重要因素。若必须分割,可以将辐射降低7到20dB。扩展频谱是将信号进行调制,同时应考虑散热和辐射的影响;则合理设计地线网格很重要,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。也是易产生EMI 的薄弱环节。对于高速PCB,布局的基本原则是:* 严格控制时钟信号(特别是高速时钟信号)的走线长度、过孔数、跨分割区、端接、布线层、回流路径等。

  多电源器件要跨在电源分割区域边界布放,可以利用EM I 仿真软件及专家系统进行仿真分析,通常采用22~33的电阻。也可采用大面积铺地的方式,对于差模辐射,得到PCB 中电磁场分布图(如图3,电源及其供电导线响应速度慢,避免分割。将信号层紧邻地平面层可以减少EMI 辐射。以避免信号的反射、过冲和振铃,* 设计低阻抗电源系统,要使电流流经电阻最小的路径;随着新的高速芯片的不断开发与应用,使干扰源与敏感系统尽可能分离,在进行EMI 设计时,对低频信号,最高EMI 频率(fknee)也称为EMI 发射带宽。

  地平面层应保持完整性,在保证电路性能要求的前提下,保证电路正常、稳定工作。确保其环路面积最小。电源/地平面应遵循20H 设计原则,在EMI 设计中,