高級PCBEMC設(shè)計培訓(xùn)考試試題及分析

1、高級 PCB電磁兼容（EMC）設(shè)計培訓(xùn)考試試題姓 名: 公司名稱: 所在部門: 聯(lián)系電話: 聯(lián)系E-mail: 最后得分: (評分標(biāo)準(zhǔn):本試卷作為培訓(xùn)效果評價依據(jù),試卷滿分為100分)一、 判斷題(每題2分)1.塑料外殼產(chǎn)品的EMC性能只取決于PCB設(shè)計，與電纜的位置和PCB之間的互聯(lián)位置與方式?jīng)]有關(guān)系 . （ ）；2.金屬外殼與PCB的工作地之間只要存在互聯(lián)就能提高PCB的抗干擾能力 （ ）；3.PCB中印制線與金屬外殼之間或與大地之間的寄生電容很小，因此在考慮產(chǎn)品的EMC問題時，該寄生電容可以忽略. （ ）4.產(chǎn)品的接地是為了將干擾泄放到大地。 （ ）5.實際應(yīng)用中，將產(chǎn)品接大地后，該產(chǎn)品

2、出現(xiàn)異常，斷開接大地，異常消失，則說明該大地上存在干擾 （ ） 二、不定項選擇題(每題2分)1. 進(jìn)行EMC傳導(dǎo)發(fā)射測量并對產(chǎn)品產(chǎn)生的傳導(dǎo)發(fā)射值進(jìn)行限制的目的是 ( C ) A. 保護(hù)電網(wǎng)質(zhì)量 ；B. 保護(hù)產(chǎn)品接入電網(wǎng)中的其它設(shè)備不受干擾 ; C 無線電通信；D 其它2. 進(jìn)行EMC輻射發(fā)射測量并對產(chǎn)品產(chǎn)生的輻射發(fā)射值進(jìn)行限制的目的是( C ) A. 保護(hù)人體 ；B. 其它設(shè)備不受干擾 ; C 無線電通信；D 其它 3. 靜電放電的瞬態(tài)脈沖干擾在頻域上是一種( B ) A. 窄帶干擾; B. 寬帶干擾 ; C 都不是4. 60dBuV轉(zhuǎn)化成線性值是：。( C ) A . 60uV ; B. 1

3、00uV ; C 1000uV; D. 100mV ;5. 一臺標(biāo)稱最高輸出電壓為4kV，并符合IEC61000-4-4標(biāo)準(zhǔn)的電快速瞬變脈沖（EFT/B）發(fā)生器，其能輸出的最大干擾電流為 ( B ) A. 100A; B. 80A ; C 50A ; D 4000A6. 以下哪些產(chǎn)品的因素會影響注入到產(chǎn)品端口的共模干擾電流的流向和大小?( AB )A產(chǎn)品的接地點; B 產(chǎn)品的I/O電纜位置; C.I/O端口上的共模電感; D.濾波電容7. 下列哪個值的電容最適合進(jìn)行EFT/B干擾（上升沿為5ns）的濾波？ ( C )A. 1µf; B. 100µf ; C 10nf; D.

4、 100Pf8. 如下以下有關(guān)PCB的設(shè)計對EMC性能最為重要( A )A. 地平面 B. 信號完整性 C. 線長度 D. 層疊分配9. 下列值的帖片電容，哪個最適合工作頻率為12MHz的芯片進(jìn)行電源去耦? ( C ) A. 1000pf B. 100uf C 100nf D. 100Pf10. 產(chǎn)品輸入I/O端口的差模濾波電容（并聯(lián)在信號線與工作地之間）PCB上應(yīng)該在放置在? ( D )A. I/O連接器附近; B. 接口芯片的輸入管腿附近; C. 無所謂; D .要看產(chǎn)品是否是金屬外殼或接地;11. 下列兩圖所示的產(chǎn)品接地點的選擇哪個更為合理? ( A )12. 以下關(guān)于PCB板中關(guān)于數(shù)模

5、混合電路（數(shù)字電路和低電平模擬混合電路）的設(shè)計正確的是? ( E )A . 數(shù)字地與模擬地分開，并通過單點鏈接 ; B. 數(shù)字地與模擬地絕對不能分開，因為會有抗干擾問題; C . 數(shù)字地與模擬地分開，并通過磁珠鏈接；D . 數(shù)字地與模擬地分開，并通過電容鏈接; E . 數(shù)字地與模擬地分開是否需要分開不單單是PCB本身的問題，還要看產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點13. LC 串聯(lián)諧振，對產(chǎn)品EMC性能來說是? ( C )A. 有利的; B 無利的; C 不確定的二、填空(每題3分)1. PCB板中一塊正方形的地平面，其中沒有任何過孔，開槽，那么它的對邊中點之間的阻抗在100MHz頻率下為_ 3.7m_。2. 電

6、源端口傳導(dǎo)騷擾測試的實質(zhì)是_流過LISN的電流_； 信號電纜上進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾測試的實質(zhì)又是_ 電纜上的共模電流_。3. 一根細(xì)長的獨立印制線其總長度為10cm，其寄生電感，工程中經(jīng)常估算為_100nH_。4. 說產(chǎn)品內(nèi)部的信號互聯(lián)電纜是產(chǎn)品EMC性能的一個瓶頸，主要是因為：信號互聯(lián)電纜中的地信號連線阻抗較高_(dá)。5. 當(dāng)流過電纜的共模電流（假設(shè)頻率為100MHz）超過_3uA_ 時，就可能引起電纜的輻射超過EN55022標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的CLASS B 限值。三、問答題(每題7分)1 一個電壓幅度為5V的10MHz的時鐘信號，占空比0.5,即脈沖寬度 50ns，脈沖周期T 100ns，上升沿tr5ns。則

7、，該時鐘信號的的1.2.3.4.5次諧波各是多少？n該時鐘信號的帶寬為F2=1/ tr=64MHz 大于50MHz(10MHz的5次諧波)，其各次諧波信號的幅度見表 諧波次數(shù)n奇次諧波幅度Aodd（V）偶次諧波幅度Aeven（V）10.64×52030.64×5/34050.64×5/52 PCB設(shè)計時，哪些信號線之間需要防止串?dāng)_，并例舉2種以上PCB設(shè)計中防止串?dāng)_的方法。l 外部共模干擾電流流徑區(qū)域與共模電流不流徑的敏感電路區(qū)域之間的所有信號線之間需要防止串?dāng)_，如果不考慮串?dāng)_問題，那么這兩個區(qū)域之間必然存在電場（容性耦合）或磁場（感性耦合）的耦合，最終導(dǎo)致設(shè)計失

8、敗 ;l 對于電路內(nèi)部的EMI噪聲源電路，如時鐘發(fā)生電路、時鐘傳輸線路、開關(guān)電源的開關(guān)回路、高頻信號線路等與其它任何信號線之間需要防止串?dāng)_l 防止串?dāng)_的方法有：減少印制線平行走線 帶地平面 使用屏蔽地線 不同層之間的線垂直 (或增加GND平面) 增加連接器0V3 下圖所示的產(chǎn)品中，假設(shè)UDM是一個10MHz的的電壓為5V的時鐘信號，ZL為100歐姆，試說明這種電路下產(chǎn)生50MHz輻射的原理？并給出您的解決方案。輻射原理：當(dāng)工作信號及其諧波電流流過Z時，在Z上產(chǎn)生壓降，即為共模壓降，這個電壓降驅(qū)動與Z相連的電纜使電纜上存在共模電流，最總導(dǎo)致輻射，此時電纜成為了輻射的天線。 輻射的估算過程如下：時

9、鐘信號的基波峰峰值 UPK=0.64*5V=3.2V有效值URMS=0.45×5V=2.25v50MHz的諧波有效值 U50MHz=2.25/5=0.45V因此,50MHz諧波電流I50MHz=0.45/100=4.5 m A， 地阻抗Z上產(chǎn)生的共模電壓V=4.5m A* 2 *50MHz*LP。 就是這個電壓對電纜輻射的大小有著直接的影響。解決方案主要有以下兩個方面：1、降低地阻抗及地線的寄生電感LP2、電纜I/O端口處的工作地與外殼直接相連或接地。4 分別從抗擾度與EMI的角度，簡要的描述一下PCB板進(jìn)行接地設(shè)計的目的？抗擾度接地： 是為了讓外部的共模干擾電流不流向PCB內(nèi)部，或

10、PCB內(nèi)部的核心電路EMI接地：是為了讓EMI共模電流不流向產(chǎn)品中的等效輻射“天線”，把EMI共模電流旁路在“天線”之前 .5 在實際產(chǎn)品的EMC實驗中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，如果把復(fù)位線布置在PCB板的邊緣，復(fù)位線就很容易受干擾，如脈沖群測試，ESD等。請問這個什么原因，原理上應(yīng)該如何解釋？當(dāng)印制線布置在PCB板邊緣時，該印制線與參考接地板之間將形成相對較大寄生電容，因為，布置在PCB內(nèi)部的印制線與參考接地板之間形成的電場被其它印制線所“擠壓”，而布置在邊緣的印制線與參考接地板之間形成的電場且相對比較發(fā)散。 這樣布置在PCB邊緣的印制線就很容易受到如下圖原理所示的干擾。6 請列舉如下圖所示的產(chǎn)品內(nèi)部互連排線布置的EMC問題？。1. RF回路較大，產(chǎn)生較大的差模輻射（差模輻射與環(huán)路面積成正比）；2. 時鐘線RF回路較大，并處于一種很差的位置，周圍根本沒有參考0V（地），并且不同信號的信號回路相互嵌套，通過磁場的感性耦合串?dāng)_加劇 ;3. 各個信號線由于之間沒有沒有地信號隔離，容性耦合引起的串?dāng)_也將加??；4. 由于地針較少，其地針引起的總體等效寄生電感也較大，RF回流將產(chǎn)生較高的共模壓降，即在PCB1與PCB2之間的互連區(qū)域間就會有高頻RF電壓存在，高頻RF電壓在設(shè)備間就會產(chǎn)生共模電流，引起電流驅(qū)動模式