電磁兼容期末考試復(fù)習(xí)

1、電磁兼容考試參考電磁兼容(EMC）指的是一個產(chǎn)品和其他產(chǎn)品共存于特定的電磁環(huán)境中，而不 會引起其他產(chǎn)品或者自身性能下降或損壞的力量。電磁兼容主要包括兩個方 面的內(nèi)容：一是放射性；二是抗擾性，即電磁騷擾性和電磁敏感性。（1)存在肯定的噪聲源（2）存在著易受干擾的敏感設(shè)備（器件）（3)存在著干擾傳播路徑PCB（1)依據(jù)電路信號的流程支配各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流 通，并使信號盡可能保持全都的方向。（2)以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來布局。元器件應(yīng)均勻、整 PCB在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可 能使元器件在同一方向排列。這樣，不但美觀，而且裝焊

2、簡潔、易于批量生 產(chǎn)。盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法削減它們的分布參數(shù)和相互 間的電磁干擾.易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡 量遠(yuǎn)離.對于信號線,特殊是高頻、接口信號線，肯定要防止信號線之間的耦合 PCB（6)某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差 ,應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高壓電的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及 的地方.14g元件。對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布 局,應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)整，其位置要與調(diào)整旋鈕在機(jī)箱面 板上的位置相適應(yīng)。PCB信號層，特殊是高速信號層肯定要緊靠平面層，最好是緊靠地平面

3、層。阻抗要求不嚴(yán)格的信號線可走微帶線，重要信號線肯定要走帶狀線,并 且對于時鐘、復(fù)位、敏感信號線,最好用兩個地平面包圍起來。主電源平面(板上功率最大的那種電源）肯定要緊靠地平面 ,并且在地平面以下。PCB輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避開相鄰長距離的平行（差分線除外3W印制傳輸線拐彎處一般走圓弧形或 135角，而直角或小角度的夾角在高頻電路中會影響電氣性能。(3)布線時盡量避開使用大面積銅箔，假如有些期間下面必需鋪銅箔，最好 用柵格狀，并且要用很多過孔連到地平面上。印制板傳輸線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度以及流 過它們的電流值來打算，但要考慮阻抗把握和生產(chǎn)加工力量.高密度器件、小距離器

4、件的布線，必需接受寬度和空間微小的布線方 式，最好通過球下面的孔將信號線從下層引出，才能保證較高的成品率。電容選擇的要點:ESR、ESL、絕緣電阻、電介質(zhì)吸取、額定電壓和浪涌電壓力量、工作頻率等 參數(shù)。儲能電容一般安放位置的要求：（1)PCB子卡、外設(shè)設(shè)備和子電路 I/O 接口電源終端連接處；功率損耗電路和元器件的四周; (4)輸入電壓連接器的最遠(yuǎn)位置；遠(yuǎn)離直流電壓輸入連接器的高密度元件位置;時鐘產(chǎn)生電路和脈動敏感器件四周。消退反射的端接方案： (1）降低系統(tǒng)頻率以便在另一個信號加到傳輸線上之前傳輸線的反射達(dá)到穩(wěn) 態(tài)；(2PCB（3)阻抗匹配消退反射。源端阻抗匹配：源匹配端端接供應(yīng)一種電路結(jié)構(gòu)

5、，使驅(qū)動器的輸出阻抗和電阻走線的阻 0.這種端接要求緩沖器阻抗與串聯(lián)阻抗的和等于線的特征阻抗。終端匹配法:串聯(lián)匹配一般只在源端使用優(yōu)點：串聯(lián)電阻端接匹配可供應(yīng)較慢的上升時間，并且存在更小的剩余EMI，這種端接方式有利于減小地電位波動,降低過沖，從而可增加信號傳輸質(zhì)量（信號完整性)缺點：假如器件置于源及負(fù)載間的某處,則會由于不適合的電壓參考電平, 出線波形失真，并伴有可能存在于信號傳輸路徑的中間段的反射。并聯(lián)匹配優(yōu)點：并聯(lián)電阻端接匹配可用于分布負(fù)載，并且能夠全吸取傳輸波以消退反射。當(dāng)分布負(fù)載用于走線路徑的終端時 ,并聯(lián)端接匹配對總線格外合適。缺點:并聯(lián)電阻端接匹配最大的缺點就是額外增加電路的功耗

6、，并且會降 低噪聲容限。戴維南匹配優(yōu)點：使用這種端接方法可完全吸取發(fā)送的波而消退反射,并且尤其適用 于總線使用.缺點：使用這種端接方法的不足之處是會增加系統(tǒng)的功率消耗,降低噪聲 容限.RC優(yōu)點:RC 端接匹配方法可在分布負(fù)載及總線布線中使用,由于它全吸取發(fā)送波,可以消退反射,并且具有很低的直流功率損耗.缺點：RC外，RC 電路的時間常數(shù)會導(dǎo)致電路中存在反射。所以，對于高頻、快速上升沿的信號應(yīng)多加考慮.二極管匹配優(yōu)點：限制走線過程的過沖缺點:在二極管瞬間導(dǎo)通時，產(chǎn)生大電流反射，它伴隨著這種端接網(wǎng)絡(luò)而 消滅，當(dāng)二極管箝住一個大的脈沖電流時，這種電流可能傳播到地平面, EMI。串?dāng)_的產(chǎn)生有哪些？互感

7、與互容；互感通過電磁場效應(yīng)將電流從驅(qū)動線路感應(yīng)到四周的“受害” 線路上。互容可以簡潔得定義為兩個電極通過電場的耦合.串?dāng)_的產(chǎn)生：即能量從一條線耦合到另一條線上 .當(dāng)導(dǎo)線中通過交變電流時就會產(chǎn)生磁場,當(dāng)不同導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場發(fā)生相互作用是就會產(chǎn)生串?dāng)_。串?dāng)_的影響有哪些？當(dāng)一個數(shù)字脈沖信號沿著信號線傳輸時、上升沿與下降沿就會在鄰近線上產(chǎn) 生連續(xù)的噪聲.遠(yuǎn)端噪聲與驅(qū)動線路上的信號邊沿同時向遠(yuǎn)端傳輸而近端噪聲則在信號邊沿產(chǎn)生并向近端傳輸。怎么串?dāng)_最小化？布線條件允許的狀況下，盡量拉大傳輸線間的距離；或者應(yīng)當(dāng)盡可能地削減相鄰傳輸線間的平行距離(累積的平行距離在獲得相同目標(biāo)特征阻抗的狀況下，應(yīng)當(dāng)使布線層與參

8、考平面（電源平面或地平面）間的介質(zhì)層盡可能薄，這樣就加大了傳輸線與參考平面的耦 合度，削減相鄰傳輸線間的耦合. (3）對系統(tǒng)中關(guān)鍵傳輸線，可以改用差分線傳輸 ,以削減其他傳輸線對它的串?dāng)_；也可以將關(guān)鍵信號線夾在兩個地平面層內(nèi). (4）相鄰兩層的信號層（中間沒有平面層隔離）走線方向應(yīng)當(dāng)垂直，盡量不 要平行走線以削減層間的串?dāng)_。（5）在保證信號時序的狀況下，盡可能選擇轉(zhuǎn)換速度低的元器件，這樣電 場與磁場的變化速率慢一點，從而可降低串?dāng)_；(6)盡量少在表層走線，由于表層線的電場耦合比中間層的要強(qiáng)(表層線只有 一個參考平面）3W可描述為：二平行走線間距離間隔必需不小于單一走線寬度的 32 倍.PCB影

9、響時序；使時鐘偏移；振鈴；非線性邊沿；上沖 /下沖；時鐘源的電源濾波;時鐘驅(qū)動電路會產(chǎn)生EMI問題布局要考慮哪些?PCB靠近 I/O需要在內(nèi)部接口部位進(jìn)行端接處理，這是推舉為點對點業(yè)務(wù)所必需進(jìn)行的 ,另外時鐘端接對抑制射頻放射很有效果，對供應(yīng)時鐘源的晶體要求只能安裝PCB優(yōu)點：價格廉價（1)牢靠性能差，一旦電壓變換器消滅故障，整個系統(tǒng)就會癱瘓.（2)適應(yīng)性差，系統(tǒng)重構(gòu)周期長,成本高。電源的設(shè)計往往針對特殊的 新進(jìn)行設(shè)計。（3） 線上的壓降很大，對低壓輸出尤其嚴(yán)峻。分布式供電的優(yōu)缺點?（1）牢靠性高.比較簡潔，局部功率小,散熱條件好。(2）適應(yīng)性強(qiáng)，系統(tǒng)重構(gòu)成本低。由于各部分功能獨立，同一封裝的

10、模 塊可以有多個功率等級，系統(tǒng)設(shè)計更改不用更改電源設(shè)計。（3）系統(tǒng)效率高，電壓穩(wěn)定性好。削減了低壓大電流傳輸，線路損耗 低。負(fù)載于電源距離近，削減了線路阻抗和干擾對供電系統(tǒng)的影 響，輸出電壓穩(wěn)定性好。（4）電磁兼容、平安性可以便利實現(xiàn),并可易于分時啟動等。（5）全壽命周期費(fèi)用低。雖然材料成本高，電源系統(tǒng)初期的費(fèi)用高， 當(dāng)從全壽命周期費(fèi)用看來,分布式供電還是要廉價。這主要由于分 布式供電每一級模塊都是一個完整的變換模塊，相比于集中式供電，維護(hù)、擴(kuò)容費(fèi)用較低。缺點:材料成本高,電源系統(tǒng)初期的費(fèi)用高電源愛護(hù)中有幾種愛護(hù)才能保證單板正常工作？過流愛護(hù)、欠壓告警、緩啟動設(shè)計、過壓愛護(hù)才能單板正常工作。接

11、地的分類境況出于設(shè)備工作需要接地系統(tǒng)地、工作地、模擬地、數(shù)字地、功率地、系統(tǒng)基準(zhǔn)地出于設(shè)備平安的需要平安地、愛護(hù)地、設(shè)備防雷地、溝通愛護(hù)地、機(jī)殼地出于電磁兼容的需要屏蔽接地、濾波接地、噪聲和干擾抑制、靜電接地接地的方法?(1）線不通過任何形式最終接到大地上。(2)單點接地:系統(tǒng)或設(shè)備上僅有一點接地，有時也稱為呈現(xiàn)形接地.（3)多點接地：在高頻電路中必需使用多點接地，并且要求每根接地線的1/20，各線路貨部件分別接受最短的接地線并且多出進(jìn)行接地?；旌辖拥豍CB 的接地設(shè)計原則有哪些？1、需要設(shè)置多少種地2、各種地在哪里分開貨合一3、各種地通過什么器件連接多層電路板地線分布設(shè)計準(zhǔn)則（1）4 信號、

12、地、電源、信號（2)6層板信號、地層、信號、電源、地層、信號（3)8層板信號、地層、信號、地層、電源、信號、地層、信號（4）10 層板以上 信號、地層、信號、信號、地層、電源、信號、信號、地層、信號20H因磁場效應(yīng)導(dǎo)致射頻電流存在于電源和地平面的邊緣處，一般被人們稱之為邊緣效應(yīng),特殊是在高頻系統(tǒng)上此種現(xiàn)象格外明顯，當(dāng)使用高速系統(tǒng)或高速時 鐘時,電源平面可能向空間和四周的電路耦合射頻電流，為了削減這種耦合效應(yīng)，要求全部電源平面物理上都比其相鄰的地平面小 20H，以削減耦合效應(yīng)。靜電放電對元器件的危害有哪些？（1）1、PCB無法限制放電電流。2、靜電放電還會引起IC 器件的閂（shuan）鎖，特殊

13、是CMOS 器件的閂鎖。不用背閂鎖效應(yīng)是由 NMOS 的有源區(qū)、P 襯底、N 阱、PMOS 的有源區(qū)構(gòu)成的 n-pnp 結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，當(dāng)其中一個三極管正偏時，就會構(gòu)成正反饋形成閂鎖3、導(dǎo)致芯片驅(qū)動電源產(chǎn)生反向驅(qū)動。（2）潛在故障對某些集成電路，雖然 PN 結(jié)收到靜電放電的損傷，但電路參數(shù)的退化并不明顯, 只給電路留下了隱患，使該電路在以后的加電工作中，參數(shù)退化漸漸加重。連接器在選擇、設(shè)計時為避開 EMI 問題產(chǎn)生時應(yīng)遵守的設(shè)計規(guī)章。在信號連接器中使用更多的接地端,使每一根信號線都和接地端相鄰， 以降低連接器中的有效輻射環(huán)路面積。接地端的增加，同時也降低了連接器的自感，就會使其回路的電流削減。同一

14、塊板假如需要設(shè)備很多連接器，最好將相同走線性質(zhì)的連接器緊 挨在一起，以破壞或去除存在大面積的回流路徑的可能。（3)單板設(shè)置連接器的邊沿（假如不是人手簡潔遇到,會產(chǎn)生靜電累積的區(qū) 域）最好多設(shè)置信號地層,用以供應(yīng)一個阻抗格外低的回流路徑。（4）假如系統(tǒng)可能的話，盡可能使用上升時間慢的驅(qū)動門，由于 EMI 輻射值和上升時間成反比。背板設(shè)計主要考慮的問題？每塊背板在系統(tǒng)中能夠機(jī)敏使用和配置 ,能夠降低工程開局時的安裝難度 ,能夠降低設(shè)備維護(hù)、電纜安裝的難度,更要能夠防止由于不當(dāng)操作引起的意外、安 全事故。依據(jù)功能需求，有些背板必需能夠支持對各種功能單板防插錯的要求，有的背 板還要能夠支持兼容多種單板的混插要求。同樣降低背板設(shè)計的難度和加工