掀起PCB板電磁相容的“蓋頭”之三

　　說(shuō)到電磁干擾，大家都會(huì )不約而同的想說(shuō)走線(xiàn)的問(wèn)題，PCB材質(zhì)引起的問(wèn)題和周?chē)h(huán)境的問(wèn)題等等。關(guān)于材質(zhì)問(wèn)題，是我們不能決定的。我的建議就是在資金允許的范圍內找大廠(chǎng)家并提出要求。對于周?chē)h(huán)境的問(wèn)題，可以采用法拉第電籠進(jìn)行保護。今天我來(lái)說(shuō)說(shuō)防止電磁干擾的PCB走線(xiàn)和板層設計。

　　說(shuō)到走線(xiàn)和板層，我們就會(huì )想到2層板4層板等。首先介紹下微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)。微帶線(xiàn)是只有一邊具有參考平面的PCB 走線(xiàn)，我們也可以理解為接觸空氣的走線(xiàn)，即頂層和底層的走線(xiàn)。帶狀線(xiàn)指兩邊都有參考平面的傳輸線(xiàn)，可以理解為多層板中中間層的走線(xiàn)。

　　微帶線(xiàn)為PCB 可以抑制RF，時(shí)鐘信號和高速數據信號我們通常將其在頂層也是這個(gè)原因。使用微帶線(xiàn)容易將外部環(huán)境的RF信號引入系統，這需要注意。同樣帶狀線(xiàn)可以較好地防止RF 輻射，但只能用于較低的傳輸速度，但是可以對內部走線(xiàn)的RF 進(jìn)行完全屏蔽，因為它對射頻輻射具有較好的抑制能力。

　　通常經(jīng)驗告訴我們，微帶線(xiàn)延時(shí)小，對于一般FR4的板材，1inch微帶線(xiàn)對應的走線(xiàn)延時(shí)約140ps;帶狀線(xiàn)1inch帶狀線(xiàn)對應的走線(xiàn)延時(shí)約170ps;另外，二者在特征阻抗的計算可以利用工具sim9000進(jìn)行計算。

　　在設計電路中需要格外注意信號的傳輸延遲和電路之間的串擾問(wèn)題。在高速電路設計中這點(diǎn)更加明顯，阻抗匹配的利器阻抗分析儀就顯得更加重要。如果阻抗不匹配會(huì )使RF 能量由內部的走線(xiàn)通過(guò)輻射或導通方式(包括串擾) 改變周?chē)碾姶怒h(huán)境和電路特性。

　　當我們在布線(xiàn)時(shí)，特別是DDR2或者DDR3的時(shí)候，一定要控制走線(xiàn)的長(cháng)度和元件之間的距離，太長(cháng)會(huì )影響效果和帶來(lái)更加麻煩的調試，但是有一點(diǎn)好處就是顯得布局不那么擁擠，但是，結果會(huì )讓人手足無(wú)措。

　　針對處理器芯片的布線(xiàn)(一般都為多層板)，這個(gè)時(shí)候要分割電源層，并且電源靠近c(diǎn)pu，通過(guò)過(guò)孔和短而粗的走線(xiàn)，并且加上去耦電容，可以有效的減少噪音。如果設計時(shí)將電源層放置的遠離cpu，那么無(wú)形中會(huì )增加電源的走線(xiàn)長(cháng)度和從而增加了cpu產(chǎn)生的噪聲通過(guò)走線(xiàn)影響周?chē)娖魈匦缘娘L(fēng)險。

　　現在越來(lái)越多的使用了高性能高頻率的cpu，由于其功能豐富而采用多層板進(jìn)行電路設計，就不得不說(shuō)電源層的重要性。一個(gè)好的電源層分割可以提供一個(gè)低阻抗的電流返回通路，而這是我們進(jìn)行EMC設計的終極目標。

　　關(guān)于電源分割，依照三步走的策略一般可以完成：第一步，按照要求設定電源管理的各項規則;第二步，依照頂層的元件布局來(lái)劃分電源層，盡量做到一塊電源管理一塊元件。第三步，利用過(guò)孔和走線(xiàn)進(jìn)行元件的連接，在該步驟中需要注意上文說(shuō)的走線(xiàn)規則。這樣就實(shí)現了電源層的分割。

　　在布線(xiàn)的時(shí)候，特別是高速線(xiàn)信號布線(xiàn)，我們一定把堅持3W和20H原則牢記心間。這樣可以在第一步開(kāi)始減小電磁干擾。最后拿來(lái)一個(gè)多層板的板層建議分布來(lái)結尾，如下圖。

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　　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

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