高速電路的電磁兼容分析與設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2011-03-04
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
對(duì)于電感、電容的耦合干擾來(lái)說(shuō)，可采用如下兩個(gè)方面進(jìn)行抑制：一方面是選擇合適的元器件，對(duì)于電感電容，應(yīng)該根據(jù)不同元器件的頻率特性來(lái)選擇，對(duì)于其他元器件，則應(yīng)選擇寄生電感、電容較小的器件。另一方面是合理地進(jìn)行布局和布線(xiàn)，要盡量避免長(zhǎng)距離平行布線(xiàn)，電路中電氣互連點(diǎn)間的布線(xiàn)力求最短。信號(hào)(特別是高頻信號(hào))線(xiàn)的拐角應(yīng)設(shè)計(jì)成45度走向或稱(chēng)圓形、圓弧形，切忌畫(huà)成小于或等于90度角度形狀。相鄰布線(xiàn)面導(dǎo)線(xiàn)采取相互垂直、斜交或彎曲走線(xiàn)的形式以減少過(guò)孔的寄生電容和電感，過(guò)孔和管腳之間的引線(xiàn)越短越好，并可以考慮并聯(lián)打多個(gè)過(guò)孔或微型過(guò)孔以減少等效電感。選用元器件封裝時(shí)，應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)封裝，以減少因封裝不匹配而導(dǎo)致的引線(xiàn)阻抗及寄生電感。
對(duì)于電源耦合以及地耦合來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)注意降低電源線(xiàn)和地線(xiàn)阻抗，對(duì)公共阻抗、串?dāng)_和反射等引起的波形畸變和振蕩現(xiàn)象需采取必須措施。在各集成電路的電源和地線(xiàn)間分別接入旁路電容以縮短開(kāi)關(guān)電流的流通途徑。將電源線(xiàn)和地線(xiàn)設(shè)計(jì)成格子形狀，而不用梳子形狀，這是因?yàn)楦褡訝钅茱@著縮短線(xiàn)路環(huán)路，降低線(xiàn)路阻抗，減少干擾。當(dāng)印制電路板上裝有多個(gè)集成電路，且部分元件功耗較大，地線(xiàn)出現(xiàn)較大電位差，形成公共阻抗干擾時(shí)，宜將地線(xiàn)設(shè)計(jì)成封閉環(huán)路，這種環(huán)路無(wú)電位差，具有更高的噪聲容限。應(yīng)盡量縮短引線(xiàn)，將各集成電路的地以最短距離連到電路板的入口地線(xiàn)，降低印制導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的尖峰脈沖。讓地線(xiàn)、電源線(xiàn)的走向與數(shù)據(jù)傳輸方向一致，以提高電路板的噪聲容限。盡量采用多層印制電路板，降低接地電位差，減少電源線(xiàn)阻抗和信號(hào)線(xiàn)間串?dāng)_。當(dāng)沒(méi)有多層板而不得不使用雙面板時(shí)，必須盡量加寬地線(xiàn)線(xiàn)條，通常地線(xiàn)應(yīng)加粗到可通過(guò)3倍于導(dǎo)線(xiàn)實(shí)際流過(guò)的電流量為宜，或采用小型母線(xiàn)方式，將公共電源線(xiàn)和地線(xiàn)盡量分布于印制板兩面的邊緣。在電源母線(xiàn)插頭處接入1μF～10μF的鉭電容器進(jìn)行去耦，并在去耦電容并聯(lián)一個(gè)0．01 μF～0．1μF的高頻陶瓷電容器。
2．3 保護(hù)敏感對(duì)象
對(duì)敏感對(duì)象的保護(hù)主要集中在兩個(gè)方面，一方面是切斷敏感對(duì)象與電磁干擾之間的通道。另一方面就是降低敏感對(duì)象的敏感度。
電子設(shè)備的敏感度是一柄雙刃劍，一方面使用者希望電子裝置的靈敏度高，以提高對(duì)信號(hào)的接受能力；另一方面，靈敏度高也意味著受噪聲影響的可能性越大。因此電子設(shè)備的敏感度應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)確定。
對(duì)于模擬電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，通常采用的方法是采用優(yōu)選電路，比如設(shè)計(jì)低噪聲電路、減少帶寬、抑制干擾傳輸、平衡輸入、抑制干擾及選用高質(zhì)量電源等。通過(guò)這些方法可以有效降低電子設(shè)備對(duì)電磁干擾的敏感度，提高設(shè)備的抗干擾能力。
對(duì)于數(shù)字式電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，應(yīng)在工作指標(biāo)許可的情況下，采用直流噪聲容限高的數(shù)字電路，例如CMOS數(shù)字電路的直流噪聲容限遠(yuǎn)高于TTL數(shù)字電路的直流噪聲容限；在工作指標(biāo)許可的情況下，盡量采用開(kāi)關(guān)速度低的數(shù)字電路，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)速度越高，由它引起的電壓或電流的變化也就越快，從而越容易產(chǎn)生電路間的耦合干擾；在電路可接受的前提下，盡可能提高門(mén)檻電壓，利用在電路前設(shè)置分壓器或穩(wěn)壓管的方法來(lái)提高門(mén)檻電壓；采用負(fù)載阻抗匹配的措施，即使負(fù)載阻抗等于信號(hào)線(xiàn)的波阻抗，消除數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中由于折射和反射的作用而產(chǎn)生的畸變。通常情況下，對(duì)敏感對(duì)象的保護(hù)需要與對(duì)干擾源的屏蔽以及對(duì)耦合通道的抑制結(jié)合起來(lái)使用，并且需要在實(shí)踐中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到最好的防護(hù)效果。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/179541.htm
3 總結(jié)
高速電路板的電磁兼容分析與設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作，需要大量的工作經(jīng)驗(yàn)積累。電磁兼容設(shè)計(jì)是關(guān)系電子系統(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)功能、滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵之一，隨著電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度增加，工作頻率增高，電磁兼容設(shè)計(jì)在電子設(shè)計(jì)中的地位將越來(lái)越突出，越來(lái)越重要。
評(píng)論