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掀起PCB板電磁相容的“蓋頭”

作者:machinnneee 時(shí)間:2014-11-17 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  有人說(shuō)過(guò),世界上只有兩種電子工程師:經(jīng)歷過(guò)電磁干擾的和沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)電磁干擾的。伴隨著(zhù)走線(xiàn)速遞的增加,設計是我們電子工程師不得不考慮的問(wèn)題。面對一個(gè)設計,當進(jìn)行一個(gè)產(chǎn)品和設計的EMC 分析時(shí),有以下5 個(gè)重要屬性需考慮:

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/265485.htm

  (1) 關(guān)鍵器件尺寸:產(chǎn)生輻射的發(fā)射器件的物理尺寸。(RF) 電流將會(huì )產(chǎn)生電磁場(chǎng),該電磁場(chǎng)會(huì )通過(guò)機殼泄漏而脫離機殼。 上的走線(xiàn)長(cháng)度作為傳輸路徑對電流具有直接的影響。

  (2) 阻抗匹配:源和接收器的阻抗,以及兩者之間的傳輸阻抗。

  (3)干擾信號的時(shí)間特性:這個(gè)問(wèn)題是連續(周期信號)事件,還是僅僅存在于特定操作周期(例如,單次的可能是某次按鍵操作或者上電干擾,周期性的磁盤(pán)驅動(dòng)操作或網(wǎng)絡(luò )突發(fā)傳輸)。

  (4) 干擾信號的強度:源能量級別有多強,并且它產(chǎn)生有害干擾的潛力有多大。

  (5)干擾信號的頻率特性:使用頻譜儀進(jìn)行波形觀(guān)察,觀(guān)察到的問(wèn)題在頻譜的哪個(gè)位置,便于找到問(wèn)題的所在。

  另外,一些低頻電路的設計習慣需要注意。例如我慣用的單點(diǎn)接地對于低頻應用是非常適合的,但是和公司大牛聊天,發(fā)現不適合于信號場(chǎng)合,因為射頻信號場(chǎng)合存在更多的EMI 問(wèn)題。相信有些工程師將單點(diǎn)接地應用到所有產(chǎn)品設計中,而沒(méi)有認識到使用這種接地方法可能會(huì )產(chǎn)生更多或更復雜的問(wèn)題。

  我們還應該注意電路組件內的電流流向。有電路知識我們知道,電流從電壓高的地方流向低的地方,并且電流總是通過(guò)一條或更多條路徑在一個(gè)閉環(huán)電路中流動(dòng),因此一個(gè)最小回路和一個(gè)很重要的定律。針對那些測量到干擾電流的方向,通過(guò)修改走線(xiàn),使其不影響負載或敏感電路。那些要求從電源到負載的高阻抗路徑的應用,必須考慮返回電流可以流過(guò)的所有可能的路徑。

  還有一個(gè)PCB走線(xiàn)的問(wèn)題。導線(xiàn)或走線(xiàn)的阻抗包含電阻R和感抗 ,在高頻時(shí)阻抗 , 沒(méi)有容抗 存在。當走線(xiàn)頻率高于100kHz 以上時(shí),導線(xiàn)或走線(xiàn)變成了電感。在音頻以上工作的導線(xiàn)或走線(xiàn)可能成為射頻天線(xiàn)。在EMC的規范中,不容許導線(xiàn)或走線(xiàn)在某一特定頻率的λ/20 以下工作(天線(xiàn)的設計長(cháng)度等于某一特定頻率的λ/4 或λ/2,),當不小心那么設計時(shí),走線(xiàn)變成了一根高效能的天線(xiàn),這讓后期的調試變得更加棘手。

  最后說(shuō)說(shuō)PCB的布局問(wèn)題。第一,要考慮PCB 的尺寸大小。PCB 的尺寸過(guò)大時(shí),隨著(zhù)走線(xiàn)的增長(cháng)使系統抗干擾能力下降,成本增加,而尺寸過(guò)小容易引起散熱和互擾的問(wèn)題。第二,再確定特殊元件(如時(shí)鐘元件)的位置(時(shí)鐘走線(xiàn)最好周?chē)讳伒睾筒蛔咴陉P(guān)鍵信號線(xiàn)的上下,避免干擾)。第三,依據電路功能,對PCB整體進(jìn)行布局。在元器件布局上,相關(guān)的元器件盡量靠近,這樣可以獲得較好的抗干擾效果。

  大家可以查閱之下的帖子進(jìn)行深度閱讀:

  電子設計不得不說(shuō)的接地技術(shù):http://dyxdggzs.com/article/249663.htm

  電子產(chǎn)品設計的“不二法則”:http://dyxdggzs.com/article/249662.htm

  這些電路基礎知識,你還知道嗎?:http://dyxdggzs.com/article/245873.htm

  電子產(chǎn)品設計可靠性,你必須關(guān)心的事兒:http://dyxdggzs.com/article/236054.htm

  歡迎大家留言,共同探討電子設計的問(wèn)題,通過(guò)交流讓我們的設計更加成熟。



關(guān)鍵詞: PCB 射頻 電磁兼容

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