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2018年

高速PCB设计中考虑EMC的布线技巧

顾名思义,EMC便是关于若何办理电子设备若何对其他设备孕育发生滋扰、或防止外部设备对自身电子设备孕育发生电磁场滋扰的问题。在PCB布线设计中,分外是高速电路设计,您必须得斟酌电路的电磁兼容,不然的话,您的产品很可能通不过3C标准。

本日我们就来讲讲电磁兼容(EMC)在PCB布线设计中,必要留意哪些详细设计细节,留意哪些问题。从大年夜体上来讲 ,PCB电磁兼容的设计,要对以下这几类电路布线重点关注。

1.强辐射旌旗灯号线(高频、高速、时钟走线为代表)2.敏感旌旗灯号(如复位旌旗灯号)3.功率电源旌旗灯号4.接口旌旗灯号(模拟接口或数字通信接口)

下面,我们针对普遍的PCB电路和高速电路PCB电磁兼容设计,具体枚举一二。

一、电磁兼容在低速旌旗灯号的PCB设计问题

低速电路PCB设计中,我们必要斟酌如下几点要素:

1、电源走线策略

对付电源来说,任何板都要遵照此规则。每个芯片电源管脚必须放置0.1uF的电容。这样能滤除芯片电源高速滋扰。对付不铺铜,而是直接走粗线的,每隔3000mil必须加电容(10uF+0.1uF)。这样高频噪声会滤除。

单层板的话,电源与地必须紧挨着走线,以削减回流环路面积。如下图

2、敏感旌旗灯号的走线策略

对付敏感旌旗灯号最好是要用地包住。这样包地即供给了信吃最短回流路径,也能打消与其它相邻旌旗灯号的滋扰。如下图

假如是多层板,对付分外敏感的旌旗灯号线除了同层用包地处置惩罚,还可以上,下两层也是大年夜面积的铺地。这样,使旌旗灯号的上,下,左,右都有地包着。包管旌旗灯号的干净。

3、旌旗灯号的回流面积最小定律

在PCB设计中,每根旌旗灯号最好能做到与地的回流路径最短,如下图所示

回路面积最小,旌旗灯号的抗滋扰能力加强,对外的EMI也达到最小。单双面的话,只能使地回路尽可能的短。本文微信"民众,"号: PCB_technique。对付多层板,就要在相邻层铺上大年夜面积的铜作为地。这个铺大年夜面积的铜的相邻层,也叫旌旗灯号的参考层。做阻抗设计时,便因此这个参考层来谋略阻抗大年夜小的。

4、PCB的走线要领

PCB走线不能走直角,一样平常走45度角。高速旌旗灯号最好走圆弧。超高速旌旗灯号10度走线。走线宽度要同等,不然会孕育发生阻抗不继续。对付高速旌旗灯号就会孕育发生不需要的反射,振铃。

5、相邻层的布线策略

相邻层走线时,最好是形成垂直。一层是平行走线,那相邻层就要垂直走线。这样相邻层的旌旗灯号不会形成滋扰。其实无法避免,就适当减小平行走线线段的长度。最好小于1000mil

6、在电源线中过孔的个数

在布电源线时,在不合层连接用到过孔时,必须斟酌优越连接性。假如电流大年夜,因为过孔的电阻性,放一个过孔可能会低落到终真个电压。导致到芯片电源脚的电压低于实际设计的电压,而使芯片不能事情。这时我们在换层连接处多加几个过孔。

7、电容的放置及布线

滤波电容在放置时,如第1条所说,要接近芯片管脚放置,布线要尽可能的粗,短。包管滤高频效果。电容接地脚要就近打孔到地层。不能连一根很长的线再跟地相连。如下图所示

二、电磁兼容在高速旌旗灯号的PCB设计问题

1、3W与20H轨则

3W便是旌旗灯号线之间的布线间距是线宽的两倍,中间距是3倍。如图所示:

3W的线间距,可以包管不受其它滋扰旌旗灯号的电场达到70%以上,如要达到98%的电场不互关连扰,就要应用10W的间距。

20H是指多层板电源平面要比地平面边缘缩进两个平面之间间距的20倍以上。这样,电源被地困绕在地平面之内,大年夜减小了向外辐射的机率。如下图所示:

2、高速旌旗灯号的走线层次选择

高速旌旗灯号线最好是走在里层,这样介质层起到樊篱感化,能有效抑制EMI旌旗灯号的向外辐射。

3、高带关键旌旗灯号包地处置惩罚

高速旌旗灯号线中如时钟钱,最好采纳包地处置惩罚,而且包地每隔3000mil打一个过孔连接到地层。关键旌旗灯号与其它线之间要满意3W规则。如下图所示: