電磁兼容設(shè)計(jì)知識(shí)講座內(nèi)容

電磁兼容設(shè)計(jì)講座

電磁兼容講座系列定義電磁兼容（EMC)：

Electromagnetic

Compatibility電磁干擾（EMI)：

Electromagnetic

Interference電磁敏感性（EMS〕：

Electromagnetic

Susceptibility為什么要考慮EMC？國內(nèi)外技術(shù)壁壘、強(qiáng)制要求產(chǎn)品的可靠性EMI試驗(yàn):(參照CISPR22/GB9254)傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)輻射發(fā)射試驗(yàn)EMS試驗(yàn)(GB/T17626.系列)靜電放電抗擾性試驗(yàn)（.2）射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾性試驗(yàn)（.3）電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗(yàn)（.4）雷擊浪涌抗擾性試驗(yàn)（.5）射頻場(chǎng)傳導(dǎo)抗擾性試驗(yàn)（.6）工頻磁場(chǎng)抗擾性試驗(yàn)（.8）電壓瞬時(shí)跌落,短時(shí)中斷和電壓漸變的抗擾性試驗(yàn)（.11）何時(shí)解決EMC生產(chǎn)進(jìn)程可采取的措施解決EMC的成本設(shè)計(jì)生產(chǎn)使用EMC三要素干擾源敏感設(shè)備傳播途徑EMC設(shè)計(jì)接地（Grounding)屏蔽(Shielding)濾波(Filtering)內(nèi)部設(shè)計(jì)（PCB板〕EMC設(shè)計(jì)三階段問題解決階段規(guī)范設(shè)計(jì)階段分析預(yù)測(cè)階段接地(Grounding)接地的目的一是防電擊，一是去除干擾?？蓪⒔拥胤譃閮纱箢悾喊踩拥?SafetyGrounding)信號(hào)接地安全全接接地地(SafetyGrounding)安全全接接地地是是指指接接大大地地(Earthing)，也也就就是是將將電電氣氣設(shè)設(shè)備備的的外外殼殼以以低低阻阻抗抗導(dǎo)導(dǎo)體體連連接接大大當(dāng)當(dāng)人人員員意意外外觸觸及及時(shí)時(shí)不不易易遭遭受受電電擊擊。。信號(hào)接地地信號(hào)接地地除提供供參考點(diǎn)點(diǎn)之外，，同時(shí)還還可以大大量消除除雜訊的的干擾。。由于雜雜訊本身身的特性性，考慮慮接地時(shí)時(shí)有不同同的處理理方法：：?jiǎn)吸c(diǎn)接地地多點(diǎn)接地地復(fù)合式接接地單點(diǎn)接地地系統(tǒng)或裝裝備上僅僅有一點(diǎn)點(diǎn)接地，，分為：：串聯(lián)單點(diǎn)點(diǎn)接地；；并聯(lián)單點(diǎn)點(diǎn)接地；；串聯(lián)單點(diǎn)點(diǎn)接地若系統(tǒng)各各線路或或裝備所所產(chǎn)生或或需要的的能量變變化太大大，則不不適用串串聯(lián)單點(diǎn)點(diǎn)接地，，因?yàn)楦吒吣芰康牡木€路或或裝備所所產(chǎn)生大大量的地地電位會(huì)會(huì)嚴(yán)重地地影響低低能量線線路或裝裝備的正正常運(yùn)作作。并聯(lián)單點(diǎn)點(diǎn)接地并聯(lián)單點(diǎn)點(diǎn)接地最最大的缺缺點(diǎn)是耗耗時(shí)費(fèi)料料，由于于接地線線太多太太長(zhǎng)，以以至增加加各地阻阻抗，尤尤其在高高頻范圍圍中更加加嚴(yán)重。。多點(diǎn)接地地在頻率低低于10MHz時(shí)，較適適于單點(diǎn)點(diǎn)接地。。若在高高頻(>10MHz)情況下，，由于接接地線的的長(zhǎng)度以以及接地地電路的的影響，，故單點(diǎn)點(diǎn)接地?zé)o無法達(dá)到到去除干干擾的效效果，此此時(shí)就得得使用多多點(diǎn)接地地。此時(shí)時(shí)接地線線的長(zhǎng)度度亦應(yīng)盡盡量縮短短。下圖圖各接地地點(diǎn)可視視為機(jī)殼殼或接地地板：復(fù)合式接接地復(fù)合式單單點(diǎn)接地地將線路路或裝備備加以歸歸類，而而同時(shí)使使用串聯(lián)聯(lián)與并聯(lián)聯(lián)法，可可同時(shí)兼兼顧降低低雜訊以以及減化化施工與與節(jié)省用用料。機(jī)架系統(tǒng)統(tǒng)的接地地樹（例例〕背板背板背板背板背板工作地電源地保護(hù)地注意由于頻率率的關(guān)系系，無論論何種接接地方法法均應(yīng)盡盡量縮短短接地線線，否則則其非但但增加阻阻抗，同同時(shí)更會(huì)會(huì)產(chǎn)生輻輻射雜訊訊，因其其作用有有如天線線，接地地線的長(zhǎng)長(zhǎng)度L<λ/20。不論何種種接地法法，最大大的困擾擾均起自自于地電電流的產(chǎn)產(chǎn)生，因因此去除除地環(huán)路路就成了了設(shè)計(jì)者者的考驗(yàn)驗(yàn)。接地環(huán)路路下圖即為為接地環(huán)環(huán)路的形形成：打破接地地環(huán)路的的方法常用的電電纜雙絞線同軸電纜纜帶狀電纜纜注意之一一接地線愈愈短愈好好；電纜屏蔽蔽層終接接時(shí)應(yīng)環(huán)環(huán)接；電子線路路中及低低頻使用用時(shí)應(yīng)規(guī)規(guī)劃不同同的接地地系統(tǒng)以以配合不不同之回回路（Return）,如信號(hào)、、屏蔽、、電源、、機(jī)殼或或組架。。唯這些些回路最最后可接接在一起起，然后后以單點(diǎn)點(diǎn)接地；；接地面應(yīng)應(yīng)具有高高傳導(dǎo)性性（Conductivity）；線路中之之元件若若經(jīng)常產(chǎn)產(chǎn)生大量量的急變變電流，，則該線線路應(yīng)備備有單獨(dú)獨(dú)的接地地系統(tǒng)，，或至少少應(yīng)備有有單獨(dú)之之回路，，以免影影響其它它線路。。低能量信信號(hào)之接接地應(yīng)與與其它接接地隔離離；切忌雙股股電纜分分開安裝裝；注意之二二低頻宜采采用單點(diǎn)點(diǎn)接地系系統(tǒng)，高高頻應(yīng)采采用多點(diǎn)點(diǎn)接地系系統(tǒng)；良好的接接地系統(tǒng)統(tǒng)；減少由共共同導(dǎo)體體所引入入的雜訊訊電壓，，盡量避避免產(chǎn)生生接地環(huán)環(huán)路；已接地的的放大器器接于未未接地之之電源，，其輸入入導(dǎo)線之之屏蔽應(yīng)應(yīng)接于放放大器之之接地點(diǎn)點(diǎn)。若未未接地之之放大器器接于接接地之電電源，則則輸入導(dǎo)導(dǎo)線之屏屏蔽應(yīng)于于電源端端接地。。高增益益放大器器之屏蔽蔽應(yīng)接于于放大器器之接地地點(diǎn)；若信號(hào)線線路兩端端接地，，則所產(chǎn)產(chǎn)生的接接地環(huán)路路易受磁磁場(chǎng)及地地電位差差的干擾擾；去除接地地環(huán)路的的方法有有使用隔隔離變壓壓器、光光電耦合合器、差差動(dòng)放大大器、扼扼流圈。。搭接的功功能搭接是在在兩金屬屬之間建建立一低低阻抗通通路，其其目的在在為電流流提供一一均稱的的結(jié)構(gòu)體體以避免免干擾。。處理良良好的的搭接接能徹徹底發(fā)發(fā)揮屏屏蔽與與濾波波的功功能，，減少少接地地系統(tǒng)統(tǒng)中的的射頻頻電位位差，，以及及電流流環(huán)路路，并并可防防止靜靜電產(chǎn)產(chǎn)生，，減少少雷擊擊與電電磁脈脈沖的的危險(xiǎn)險(xiǎn)，同同時(shí)能能防止止人員員誤遭遭電擊擊。然而未未經(jīng)仔仔細(xì)處處理的的搭接接會(huì)增增加干干擾的的程度度，此此誠不不良之之設(shè)計(jì)計(jì)較不不設(shè)計(jì)計(jì)為害害更甚甚。搭接的的形態(tài)態(tài)直接搭搭接：即搭搭接體體間之之直接接連接接；間接搭搭接：即搭搭接體體間以以金屬屬導(dǎo)線線相連連，其其適合合于經(jīng)經(jīng)常移移動(dòng)的的裝備備，以以及將將安裝裝防震震墊〔ShockMounts〕的裝備備，間間接搭搭接時(shí)時(shí)應(yīng)特特別注注意共共振效效應(yīng)（（ResonantEffect）,否則引引入雜雜訊。。搭接的的方法法有熔接接(Welding)、硬焊焊〔Brazing〕〕、軟焊焊（Sweating）、砧砧接〔Swaging〕〕、鉚接接(Riveting)以及螺螺絲連連接。。搭接之之處理理搭接時(shí)時(shí)，金金屬面面應(yīng)予予以清清潔，，不得得有油油漆或或其它它雜物物，搭搭接完完成后后，可可涂以以油漆漆或施施以其其它之之防蝕蝕保護(hù)護(hù)。此此外，，搭接接時(shí)應(yīng)應(yīng)考慮慮不同同金屬屬之電電化效效應(yīng)，，并應(yīng)應(yīng)盡量量減少少接觸觸鹽水水、汽汽油等等，以以防電電能作作用。。若電能能特性性相去去甚遠(yuǎn)遠(yuǎn)的兩兩金屬屬欲搭搭接在在一起起，應(yīng)應(yīng)以介介于其其間的的金屬屬為墊墊圈置置于該該兩金金屬間間，金屬電電化次次序陽極端端（最最易受受腐蝕蝕）第一類類鎂鎂(Mg）；第二類類鋁鋁(AL）或鋁鋁合金金；鋅鋅(Zn);鎘(Cd);第三類類碳碳鋼；；鐵(Fe)；鉛(Pb）；錫錫(Sn）；第四類類鎳鎳(Ni）;鉻(Cr）;不銹鋼鋼;第五類類銅銅(Cu);銀(Ag);金(Au);白金(Pt);鈦(Ti)。陰極端端(不易受受腐蝕蝕）鉚接及及螺紋紋搭接接鉚接有均勻勻、省省時(shí)的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，但但其使使用彈彈性不不如以以螺釘釘搭接接，且且防蝕蝕能力力不如如熔接接、軟軟硬焊焊。鉚鉚接時(shí)時(shí)鉚孔孔應(yīng)與與鉚釘釘緊密密接合合，鉚鉚孔邊邊不得得有油油漆。。螺紋搭接接時(shí)應(yīng)注意意墊圈材材料的選選擇及安安放位置置，通常常均戴墊墊圈(LoadDistributionWasher)直接置于于螺栓頭頭（BoltHead）或殼帽帽之下，，而鎖緊緊墊圈（（LockWasher）則應(yīng)置置于螺帽帽與均戴戴墊圈之之間。此此外，千千萬別將將帶齒鎖鎖緊墊圈圈置于兩兩搭接金金屬之間間。注意要有效地地達(dá)到搭搭接的功功能，應(yīng)應(yīng)使搭接接的金屬屬緊密地地連接，，連接面面應(yīng)均勻勻、干凈凈，其間間不得有有非傳導(dǎo)導(dǎo)性之物物質(zhì)。固固定時(shí)應(yīng)應(yīng)防止變變形、震震動(dòng)、搖搖擺。應(yīng)應(yīng)盡量將將類似金金屬相搭搭接，不不得已時(shí)時(shí)可使用用墊圈。。應(yīng)盡量量使用直直接搭接接，若情情況不許許可時(shí)得得使用搭搭接線，，惟使用用搭接線線時(shí)應(yīng)考考慮：·線之長(zhǎng)度度愈短愈愈好，電電感電容容比愈小小愈好；；·線之電化化次序應(yīng)應(yīng)低于搭搭接物；；·長(zhǎng)寬比應(yīng)應(yīng)小于5；·應(yīng)直接與與搭接物物相接；；·不得使用用自攻螺螺紋（Self-TappingScrew）。屏蔽屏蔽能有有效地抑抑制通過過空間傳傳播的電電磁干擾擾。采用用屏蔽的的目的有有兩個(gè)：：一是限限制內(nèi)部部的輻射射電磁能能越過某某一區(qū)域域；二是是防止外外來的輻輻射進(jìn)入入某一區(qū)區(qū)域。屏蔽按其其機(jī)理可可分為電電場(chǎng)屏蔽蔽、磁場(chǎng)場(chǎng)屏蔽和和電磁場(chǎng)場(chǎng)屏蔽。。電場(chǎng)屏蔽蔽的機(jī)理理AABBC1C2UAUBUASC2C3C4圖1：電場(chǎng)感應(yīng)示意圖圖2：電場(chǎng)屏蔽作用的分析電場(chǎng)屏蔽蔽的設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)為了獲得得良好的的電場(chǎng)屏屏蔽效果果，注意意以下幾幾點(diǎn)是必必要的：：屏蔽板以以靠近受受保護(hù)物物為好，，而且屏屏蔽板的的接地必必須良好好。此舉舉目的是是增大C4的值；屏蔽板的的形狀對(duì)對(duì)屏蔽效效能的高高低有明明顯影響響。例如如，全封封閉的金金屬盒可可以有最最好的電電場(chǎng)屏蔽蔽效果，，而開孔孔或帶縫縫隙的屏屏蔽盒，，其屏蔽蔽效能都都會(huì)受到到不同程程度的影影響。此此舉主要要是影響響剩余電電容C1′的值；屏蔽板的的材料以以良導(dǎo)體體為好，，但對(duì)厚厚度并無無要求，，只要有有足夠強(qiáng)強(qiáng)度就可可以了。。磁場(chǎng)屏蔽蔽的機(jī)理理磁場(chǎng)屏蔽蔽通常是是對(duì)直流流或甚低低頻磁場(chǎng)場(chǎng)的屏蔽蔽，其效效果比對(duì)對(duì)電場(chǎng)屏屏蔽和電電磁場(chǎng)屏屏蔽要差差得多，，因此磁磁場(chǎng)屏蔽蔽是個(gè)棘棘手的問問題。磁場(chǎng)屏蔽蔽主要是是依賴高高導(dǎo)磁材材料所具具有的低低磁阻，，對(duì)磁通通起著分分路的作作用，使使得屏蔽蔽體內(nèi)部部的磁場(chǎng)場(chǎng)大大減減弱。H1H0磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理磁場(chǎng)屏蔽蔽的設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)提高磁場(chǎng)場(chǎng)屏蔽效效能的主主要措施施有：選用高導(dǎo)導(dǎo)磁率的的材料，，如坡莫莫合金；；增加屏蔽蔽體的壁壁厚；以上兩條條均是為為了減少少屏蔽體體的磁阻阻；被屏蔽的的物體不不要安排排在緊靠靠屏蔽體體的位置置上，以以盡量減減少通過過被屏蔽蔽物體體體內(nèi)的磁磁通；注意磁屏屏蔽體的的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)，凡凡接縫、、通風(fēng)孔孔等均可可能增加加磁屏蔽蔽體的磁磁阻，從從而降低低屏蔽效效果。為為此，可可以讓縫縫隙或長(zhǎng)長(zhǎng)條形通通風(fēng)孔循循著磁場(chǎng)場(chǎng)方向分分布，這這有利于于屏蔽體體在磁場(chǎng)場(chǎng)方向的的磁阻減減?。淮艌?chǎng)屏蔽蔽的設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)（（續(xù)〕對(duì)于強(qiáng)磁磁場(chǎng)的屏屏蔽可采采用雙層層磁屏蔽蔽體的結(jié)結(jié)構(gòu)。對(duì)對(duì)要屏蔽蔽外部強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)的的，則屏屏蔽體外外層要選選用不易易磁飽和和的材料料，如硅硅鋼等；；而內(nèi)部部可選用用容易達(dá)達(dá)到飽和和的高導(dǎo)導(dǎo)磁材料料，如坡坡莫合金金等。反反之，如如果要屏屏蔽內(nèi)部部強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)時(shí)，則則材料排排列次序序要倒過過來。在在安裝內(nèi)內(nèi)外兩層層屏蔽體體時(shí)，要要注意彼彼此間的的磁絕緣緣。當(dāng)沒沒有接地地要求時(shí)時(shí)，可用用絕緣材材料做支支撐件。。若需要要接地時(shí)時(shí)，可選選用非鐵鐵磁材料料（如銅銅、鋁））做支撐撐件。但但從屏蔽蔽體能兼兼有防止止電場(chǎng)感感應(yīng)的目目的出發(fā)發(fā)，一般般還是要要接地的的。電磁場(chǎng)屏屏蔽的機(jī)機(jī)理電磁屏蔽蔽體對(duì)電電磁的衰衰減主要要是基于于電磁波波的反射射和電磁磁波的吸吸收兩種種方式。。H1/E1H0/E0電磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理電磁場(chǎng)屏屏蔽的機(jī)機(jī)理（續(xù)〕與前面已已講述的的電場(chǎng)屏屏蔽及磁磁場(chǎng)屏蔽蔽的機(jī)理理不同，，電磁屏屏蔽對(duì)于于電磁波波的衰減減有三種種不同的的機(jī)理：：當(dāng)電磁波波在到達(dá)達(dá)屏蔽體體表面時(shí)時(shí)，由于于空氣與與金屬的的交界面面上阻抗抗的不連連續(xù)，對(duì)對(duì)入射波波產(chǎn)生的的反射。。這種反反射不要要求屏蔽蔽材料必必須有一一定厚度度，只要要求交界界面上的的不連續(xù)續(xù)；未被表面面反射掉掉而進(jìn)入入屏蔽體體的能量量，在體體內(nèi)向前前傳播的的過程中中，被屏屏蔽材料料所衰減減。這種種物理過過程被稱稱為吸收收；在屏蔽體體內(nèi)尚未未衰減掉掉的剩余余能量，，傳到材材料的另另一表面面時(shí)，在在遇到金金屬與空空氣不連連續(xù)的交交界面時(shí)時(shí)，會(huì)形形成再次次反射，，并重新新返回屏屏蔽體內(nèi)內(nèi)。這種種反射在在兩個(gè)金金屬的交交界面上上可能有有多次的的反射。。屏蔽效能能的計(jì)算算屏蔽效能能S＝A＋R＋B（dB）上式中A為吸收損損耗，R為反射損損耗，B為正或負(fù)負(fù)的修正正項(xiàng)；當(dāng)當(dāng)A大于15dB時(shí)，B可忽略不不計(jì)，B是由屏蔽蔽體內(nèi)反反射波所所引起的的。上式中的的各項(xiàng)可可以視為為相對(duì)于于銅材料料的導(dǎo)電電系數(shù)σ和導(dǎo)磁率率μ，頻率f（Hz）以及所所存在的的各種物物理參數(shù)數(shù)的函數(shù)數(shù)。機(jī)柜（或或屏蔽盒盒）之屏屏蔽結(jié)構(gòu)材料料適用于底底板和機(jī)機(jī)殼的材材料大多多數(shù)是良良導(dǎo)體，，如銅、、鋁等，，可以屏屏蔽電場(chǎng)場(chǎng)，主要要的屏蔽蔽機(jī)理是是反射而而不是吸吸收。對(duì)磁場(chǎng)的的屏蔽需需用鐵磁磁材料，，如高導(dǎo)導(dǎo)磁率合合金和鐵鐵。主要要的屏蔽蔽機(jī)理是是吸收而而不是反反射。在強(qiáng)電磁磁場(chǎng)環(huán)境境中，要要求材料料能屏蔽蔽電場(chǎng)和和磁場(chǎng)兩兩種成分分，因此此需要結(jié)結(jié)構(gòu)上完完好的鐵鐵磁材料料。屏蔽蔽效率直直接受材材料厚度度以及搭搭接和接接地方法法好壞的的影響。。對(duì)于塑料料殼體，，是在其其內(nèi)壁噴噴涂屏蔽蔽層，或或在汽塑塑時(shí)摻入入金屬纖纖維。屏蔽之搭搭接清潔氧化層面接觸螺釘?shù)木嗑嚯x縫隙：導(dǎo)導(dǎo)電襯墊墊壓力按優(yōu)先等等級(jí)排列列的各種種襯墊穿孔通風(fēng)導(dǎo)線插箱的屏屏蔽處理理面板：金金屬U形面板面板之間間加金屬屬簧片面板插針針：定位位＋ESD泄放導(dǎo)軌上簧簧片：配配合插針針泄放ESD金屬之間間的搭接接：簧片片/導(dǎo)電襯墊墊搭接處導(dǎo)導(dǎo)電氧化化或電鍍鍍?yōu)V波波濾波器的的特性插入損耗耗是在裝置置濾波器器前后負(fù)負(fù)載端所所接收能能量之差差異頻率特性性是在裝置置濾波器器時(shí)插入入損耗與與頻率之之對(duì)應(yīng)值值。阻抗匹配配額定電壓壓、電流流絕緣電阻阻尺寸、重重量使用環(huán)境境可靠性干擾的方方式共模干擾擾是指電源源線對(duì)大大地，或或中線對(duì)對(duì)大地之之間的電電位差。。差模干擾擾存在于電電源相線線與中線線之間。。濾波器的的種類常用的電電源濾波波器濾波器的的安裝首先，濾濾波器的的外殼與與設(shè)備的的金屬機(jī)機(jī)殼要有有可靠的的接觸。。設(shè)備的的金屬機(jī)機(jī)殼應(yīng)該該接大地地。其次，濾濾波器引引線與安安裝位置置也是很很有講究究的問題題。信號(hào)濾波波電容磁珠共模電感感三端濾波波器印制電路路板的電電磁兼容容性需考慮的的內(nèi)容電路的合合理布局局地線的設(shè)設(shè)計(jì)信號(hào)走線線的設(shè)計(jì)計(jì)線路板層層數(shù)的選選擇器件的安安排PCB的EMC分析基本本定律克?；舴蚍蚨桑海喝魏螘r(shí)域域信號(hào)由由源到負(fù)負(fù)載的傳傳輸都必必須構(gòu)成成一個(gè)完完整的回回路，一一個(gè)頻域域信號(hào)由由源到負(fù)負(fù)載的傳傳輸都必必須有一一個(gè)最低低阻抗的的路徑。。法拉第電電磁感應(yīng)應(yīng)定律：：當(dāng)穿過閉閉合導(dǎo)體體回路所所限定面面積的磁磁通量發(fā)發(fā)生變化化時(shí)，在在該回路路上將產(chǎn)產(chǎn)生感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)及其感感應(yīng)電流流。感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的大小小與磁通通量的變變化率成成正比，，其方向向總是阻阻止該回回路磁通通量的變變化。PCB走線的阻阻抗走線的引引線電感感h：導(dǎo)線距距地面的的高度；；w：導(dǎo)線寬寬度扁平導(dǎo)線線s：長(zhǎng)度；；w：寬度兩根載有有同方向向電流的的導(dǎo)體當(dāng)時(shí)時(shí)，，兩根載有有反方向向電流的的導(dǎo)體當(dāng)導(dǎo)體相相當(dāng)近時(shí)時(shí)，，，確定元件件的位置置不相容原原則進(jìn)行行分割使用不同同電源的的電路要要分開，，電源線線不相交交，不跨跨區(qū)；A、D電路要分分開騷擾源與與敏感器器件分開開高速與低低速數(shù)字字電路分分開印制電路路板的布布局當(dāng)高速、、中速和和低速數(shù)數(shù)字電路路混用時(shí)時(shí)，在印印制板上上要給它它們分配配不同的的布局區(qū)區(qū)域。對(duì)低電平平模擬電電路和數(shù)數(shù)字邏輯輯電路要要盡可能能地分離離。背板的布布局在各PCB板內(nèi)部模模擬地與與數(shù)字地地要分開開，背板板上的模模擬地和和數(shù)字地地也要分分開AD轉(zhuǎn)換器的的接地處處理由于AD轉(zhuǎn)換器的的模擬地地和數(shù)字字地已在在轉(zhuǎn)換器器內(nèi)匯接接，因此此PCB的模擬地地和數(shù)字字地的匯匯接點(diǎn)應(yīng)應(yīng)在轉(zhuǎn)換換器下。。接地橋?qū)τ谔貏e別敏感的的線路或或特別高高頻的線線路，要要采用接接地橋與與周圍線線路隔離離，同時(shí)時(shí)又可保保證參考考電平一一致。不同電壓壓電源的的處理3.3V信號(hào)的返返回電流流通過3.3電源平面面；5V信號(hào)的返返回電流流通過5V電源平面面；3.3V和5V之間的信信號(hào)的返返回電流流通過1-2nF的電容；；多層印制制板的設(shè)設(shè)計(jì)在進(jìn)行多多層印制制板設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，首首先要考考慮的是是帶寬。。要強(qiáng)調(diào)調(diào)的是：：數(shù)字電電路的電電磁兼容容設(shè)計(jì)中中要考慮慮的是數(shù)數(shù)字脈沖沖的上升升沿和下下降沿所所決定的的頻帶寬寬而不是是數(shù)字脈脈沖的重重復(fù)頻率率。矩形形的周期期數(shù)字脈脈沖的傅傅立葉展展開有下下面形式式，t0是數(shù)字脈脈沖寬度度，tr是數(shù)字脈脈沖的上上升時(shí)問問，T是數(shù)字信信號(hào)的重重復(fù)周期期。根據(jù)據(jù)這個(gè)結(jié)結(jié)果可以以把方形形數(shù)字信信號(hào)的印印制板設(shè)設(shè)計(jì)帶寬寬定為1／πtr，通常要要考慮這這個(gè)帶寬寬的十倍倍頻。選擇恰當(dāng)當(dāng)?shù)钠骷窃O(shè)計(jì)計(jì)成功的的重要因因素，特特別在選選擇邏輯輯器件時(shí)時(shí)，盡量量選上升升時(shí)間比比5ns長(zhǎng)的器件件，決不不要選比比電路要要求時(shí)序序快的邏邏輯器件件。多層印制制板的層層間安排排原則電源平面面應(yīng)靠近近接地平平面，并并且安排排在接地地平面之之下。這這樣可以以利用兩兩金屬平平板間的的電容作作電源的的平滑電電容，同同時(shí)接地地平面還還對(duì)電源源平面上上分布的的輻射電電流起到到屏蔽作作用。布線層應(yīng)應(yīng)安排與與整塊金金屬平面面相鄰。。這樣的的安排是是為了產(chǎn)產(chǎn)生通量量對(duì)消作作用。把數(shù)字電電路和模模擬電路路分開，，有條件件時(shí)將數(shù)數(shù)字電路路和模擬擬電路安安排在不不同層內(nèi)內(nèi)。如果果一定要要安排在在同層；；可采用用開溝、、加接地地線條、、分隔等等方法補(bǔ)補(bǔ)救。模模擬的和和數(shù)字的的地、電電源都要要分開，，不能混混用。數(shù)數(shù)字信號(hào)號(hào)有很寬寬的頻譜譜，是產(chǎn)產(chǎn)生干擾擾的主要要來源。。在中間層層的印制制線條形形成平面面波導(dǎo)，，在表面面形成微微帶線，，兩者傳傳輸特性性不同。。時(shí)鐘電路路和高頻頻電路是是主要的的干擾和和輻射源源，一定定要單獨(dú)獨(dú)安排、、遠(yuǎn)離敏敏感電路路。不同層所所含的雜雜散電流流和高頻頻輻射電電流不同同，布線線時(shí)，不不能同等等看待。。多層PCB的典型布布層安排排20-H原則20－H原則所有的具具有一定定電壓的的印制板板都會(huì)向向空間輻輻射電磁磁能量，，為減小小這個(gè)效效應(yīng)，印印制板的的物理尺尺寸都應(yīng)應(yīng)該比最最靠近的的接地板板的物理理尺寸小小20H，其中H是兩個(gè)印印制板面面的間距距。按照照一般典典型印制制板尺寸寸，20H一般為3mm左右。2-W原則當(dāng)兩條印印制線間間距比較較小時(shí)，，兩線之之間會(huì)發(fā)發(fā)生電磁磁串?dāng)_，，串音會(huì)會(huì)使有關(guān)關(guān)電路功功能失常常。為避避免發(fā)生生這種干干擾，應(yīng)應(yīng)保持任任何線條條問距不不小于二二倍的印印制線條條寬度，，即不小小于2W，W為印制線線路的寬寬度。印印制線條條的寬度度取決于于線條阻阻抗的要要求，太太寬會(huì)減減少布線線的密度度，增加加成本；；大窄會(huì)會(huì)影響傳傳輸?shù)浇K終端的信信號(hào)的波波形和強(qiáng)強(qiáng)度。印制板接接地首先，要要建立分分布參數(shù)數(shù)的概念念，高于于一定頻頻率時(shí)，，任何金金屬導(dǎo)線線都要看看成是由由電阻、、電感構(gòu)構(gòu)成的器器件。所所以，接接地引線線具有一一定的阻阻抗并且且構(gòu)成電電氣回路路，不管管是單點(diǎn)點(diǎn)接地還還是多點(diǎn)點(diǎn)接地，，都必須須構(gòu)成低低阻抗回回路進(jìn)入入真正的的地或機(jī)機(jī)架。25mm長(zhǎng)的典型型的印制制線大約約會(huì)表現(xiàn)現(xiàn)15nH到20nH的電感，，加上分分布電容容的存在在，就會(huì)會(huì)在接地地板和設(shè)設(shè)備機(jī)架架之間構(gòu)構(gòu)成諧振振電路。。印制板接接地（續(xù)續(xù)〕其次，接接地電流流流經(jīng)接接地線時(shí)時(shí)，會(huì)產(chǎn)產(chǎn)主傳輸輸線效應(yīng)應(yīng)和天線線效應(yīng)。。當(dāng)線條條長(zhǎng)度為為1／4波長(zhǎng)時(shí)，，可以表表現(xiàn)出很很高的阻阻抗，接接地線實(shí)實(shí)際上是是開路的的，接地地線反而而成為向向外輻射射的夭線線。最后，接接地板上上充滿高高頻電流流和干擾擾場(chǎng)形成成的渦流流，因此此，在接接地點(diǎn)之之間構(gòu)成成許多回回路，這這些回路路的直徑徑（或接接地點(diǎn)間間距）應(yīng)應(yīng)小于最最高頻率率波長(zhǎng)的的1/20。印制電路路板的布布線·專用零伏伏線和VCC的走線寬寬度應(yīng)≥1mm?！ひ獮槟M擬電路專專門提供供一根零零伏線。?！蚊婊螂p雙面板的的電源線和和地線應(yīng)應(yīng)盡可能能靠近，，最好的的方法是是電源線線布在印印制板的的一面，，而地線線布在印印制板的的另一面面，上下下重合，，這會(huì)使使電源的的阻抗為為最低。。另外，，整塊印印制板上上的電源源和地線線要呈“井”字分布，，以便使使布線的的電流達(dá)達(dá)到均衡衡?！び≈凭€路路設(shè)計(jì)中中還要特特別注意意電流流流過電路路中的導(dǎo)導(dǎo)線環(huán)路路尺寸，，因?yàn)檫@這些回路路就相當(dāng)當(dāng)于正在在工作中中的小天天線，隨隨時(shí)隨地地向空間間進(jìn)行輻輻射。特特別是要要注意時(shí)時(shí)鐘部分分的走線線，因?yàn)闉檫@部分分是整個(gè)個(gè)電路中中工作頻頻率最高高的。印制電路路板的布布線(續(xù)〕信號(hào)走線線（特別別是高頻頻信號(hào)））要盡量量短，因因?yàn)樗鼈儌兪堑湫托偷陌l(fā)射射天線；；晶振要盡盡量靠近近IC，且布線線要較粗粗；晶振外殼殼接地；；PCB板上的線線寬不要要突變，，導(dǎo)線不不要突然然拐角。。為了減少少平行走走線時(shí)的的串?dāng)_，，必要時(shí)時(shí)可增加加印刷線線條間的的距離；；或在走走線之間間有意識(shí)識(shí)地安插插一根零零伏線，，作為線線條之間間的隔離離；IC的電源管管腳要加加旁路電電容（一一般為104）到地。。如有可能能，在PCB板的接口口處加RC低通濾波波器或EMI抑制元件件（如磁磁珠、信信號(hào)濾波波器等）），以消消除連接接線的干干擾；但但是要注注意不要要影響有有用信號(hào)號(hào)的傳輸輸；PCB板的信號(hào)號(hào)接口要要盡可能能多地分分配一些些零伏線線的連接接腳，并并均勻地地將信號(hào)號(hào)線分開開。旁路電容容和退耦耦電容加電容器器來滿足足數(shù)字電電路工作作時(shí)要求求的電源源平穩(wěn)和和潔凈度度。電路中的的電容可可分為退退耦電容容、旁路路電容和和容納電電容三類類。退耦電容容用來濾濾除高頻頻器件在在電源板板上引起起的輻射射電流，，為器件件提供一一個(gè)局域域化的直直流，還還能減低低印制電電路中的的電流沖沖擊的峰峰值。旁路電容能能消除高頻頻輻射噪聲聲。噪聲能能限制電路路的帶寬，，產(chǎn)生共模模干擾。平滑或容納納電容是用用來解決開開關(guān)器件工工作時(shí)電源源電壓會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生突降的的問題。電容器的自自諧振頻率率應(yīng)該選擇諧諧振頻率高高的電容器器。典型的的陶瓷電容容器的引線線大約有6mm長(zhǎng)，會(huì)引入入15nH的電感，這這種類型的的電容器對(duì)對(duì)應(yīng)的自諧諧振頻率列列在下表中中。電容器的電電容值（uF）1 0.1 0.010.001電容器的自自諧振頻率率（MHz）2.55 1550電源板和接接地板之間間構(gòu)成的平平板電容器器也有自諧諧振頻率，，這一諧振振頻率如果果與時(shí)鐘頻頻率如果與與時(shí)鐘頻率率諧振，就就會(huì)使整個(gè)個(gè)印制板成成為一個(gè)電電磁輻射器器。這一諧諧振頻率可可以達(dá)到200MHz～400MHz，采用20－H原則還可以以使這個(gè)諧諧振頻率提提高2-3倍。采用一個(gè)大大容量的電電容器與一一個(gè)下容量量的電容器器并聯(lián)的方方法可以有有效地改善善自諧振頻頻率特性，，當(dāng)大容量量的電容器器達(dá)到諧振振點(diǎn)時(shí)，大大電容的阻阻抗開始隨隨頻率增加加而變大；；小容量的的電容器尚尚未達(dá)到諧諧振點(diǎn)，仍仍然隨頻率率增加而變變小并將對(duì)對(duì)旁路電流流起主導(dǎo)作作用。時(shí)鐘電路之之EMC設(shè)計(jì)阻抗控制：計(jì)算各種種由印制板板線條構(gòu)成成的微帶線線和微帶波波導(dǎo)的波阻阻抗、相移移常數(shù)、衰衰減常數(shù)等等等。許多多設(shè)計(jì)手冊(cè)冊(cè)都可以查查到一些典典型結(jié)構(gòu)的的波阻抗和和衰減常數(shù)數(shù)。特殊結(jié)結(jié)構(gòu)的微帶帶線和微帶帶波導(dǎo)的參參數(shù)需要用用計(jì)算電磁磁學(xué)的方法法求解。傳輸延遲和和阻抗匹配配：由印制線線條的相移移常數(shù)計(jì)算算時(shí)鐘脈沖沖受到的延延遲，當(dāng)延延遲達(dá)到一一定數(shù)值時(shí)時(shí)，就要進(jìn)進(jìn)行阻抗匹匹配以免發(fā)發(fā)生終端反反射使時(shí)鐘鐘信號(hào)抖動(dòng)動(dòng)或發(fā)生過過沖。阻抗抗匹配方法法有串聯(lián)電電阻、并聯(lián)聯(lián)電阻、戴戴維南網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、RC網(wǎng)絡(luò)、二極極管陣等。。印制線條上上接入較多多容性負(fù)載的影響：接接在印制線線條上的容容性負(fù)載對(duì)對(duì)線條的波波阻抗有較較大的影響響。特別是是對(duì)總線結(jié)結(jié)構(gòu)的電路路容性負(fù)載載的影響往往往是要考考慮的關(guān)鍵鍵因素。時(shí)鐘電路電電磁兼容設(shè)設(shè)計(jì)技巧首先要進(jìn)行行恰當(dāng)?shù)牟疾季€，布線線層應(yīng)安排排與整塊金金屬平面相相鄰。這樣樣的安排是是為了產(chǎn)生生通量對(duì)消消作用。其次，時(shí)鐘鐘電路和高高頻電路是是主要的干干擾和輻射射源一定要要單獨(dú)安排排、遠(yuǎn)離敏敏感電路。。選擇恰當(dāng)?shù)牡钠骷窃O(shè)設(shè)計(jì)成功的的重要因素素，特別在在選擇邏輯輯器件時(shí)，，盡量選上上升時(shí)間比比五納秒長(zhǎng)長(zhǎng)的器件，，決不要選選比電路要要求時(shí)序快快的邏輯器器件。時(shí)鐘輸出布布線時(shí)不要要采用向多多個(gè)部件直直接串行地地連接〔稱為菊花式式連接〕；而應(yīng)該經(jīng)經(jīng)緩存器分分別向其它它多個(gè)部件件直接提供供時(shí)鐘信號(hào)號(hào)。層間跳線應(yīng)應(yīng)當(dāng)最小時(shí)鐘布線經(jīng)經(jīng)連接器輸輸出時(shí)，連連接器上的的插針要在在時(shí)鐘線插插針周圍布布滿接地插插針邏輯電路的的使用凡是能不用用高速邏輯輯電路的地地方就不要要用高速邏邏輯電路。。注意在IC近端的電源源和地之間間加旁路去去耦電容（（一般為104）。注意長(zhǎng)線傳傳輸過程中中的波形畸畸變。線間的電磁磁耦合對(duì)于磁場(chǎng)耦合來說，兩電電路間的耦耦合情況與與干擾信號(hào)號(hào)的頻率、、線路上流流動(dòng)的電流流、線路間間的距離、、線路的離離地高度、、耦合路徑徑的長(zhǎng)度以以及屏蔽層層的接地方方式有關(guān)。。對(duì)電容耦合來說，電路路間的耦合合情況同樣樣也與干擾擾信號(hào)的頻頻率、線間間距離、屏屏蔽情況、、線路上的的電壓高低低等因素有有關(guān)。磁場(chǎng)耦合的的抑制方法法減小干擾源源和敏感電電路的環(huán)路路面積。最最好的辦法法是使用雙雙絞線和屏屏蔽線，讓讓信號(hào)線與與接地線（（或載流回回路）扭絞絞在一起，，以便使信信號(hào)與接地地線（或載載流回路））之間的距距離最近。。增大大線線間間的的距距離離，，使使得得干干擾擾源源與與受受感感應(yīng)應(yīng)的的線線路路之之間間的的互互感感盡盡可可能能地地小小。。如有有可可能能，，使使得得干干擾擾源源的的線線路路與與受受感感應(yīng)應(yīng)的的線線路路呈呈直直角角（（或或接接近近直直角角））布布線線，，這這樣樣可可大大大大降降低低兩兩線線路路間間的的耦耦合合電場(chǎng)場(chǎng)耦耦合合的的抑抑制制方方法法增大大線線路路間間的的距距離離是是減減小小電電容容耦耦合合的的最最好好辦辦法法。。采用用屏屏蔽蔽層層，，屏屏蔽蔽層層要要接接地地。。降低低敏敏感感線線路路的的輸輸入入阻阻抗抗。。這這對(duì)對(duì)CMOS電路路比比較較有有效效，，這這是是因因?yàn)闉镃MOS電路路的的輸輸入入阻阻抗抗很很高高，，與與靜靜電電容容分分壓壓后后，，干干擾擾信信號(hào)號(hào)加加到到CMOS電路路輸輸入入端端子子上上成成分分很很高高。。如如有有可可能能，，在在CMOS電路路的的人人口口端端對(duì)對(duì)地地并并聯(lián)聯(lián)一一個(gè)個(gè)電電容容或或一一個(gè)個(gè)阻阻值值較較低低的的電電阻阻，，這這可可以以降降低低線線路路的的輸輸入入阻阻抗抗，，從從而而降降低低因因靜靜電電容容而而引引入入的的干干擾擾。。如有有可可能能，，敏敏感感電電路路采采用用平平衡衡線線路路作作輸輸入入，，平平衡衡線線路路不不接接地地。。這這樣樣干干擾擾源源對(duì)對(duì)平平衡衡線線路路人人口口所所施施加加的的是是共共模模干干擾擾，，利利用用平平衡衡線線路路固固有有的的共共模模抑抑制制能能力力，，克克服服干干擾擾源源對(duì)對(duì)敏敏感感線線路路的的干干擾擾。。布線線方方法法影響響布布線線間間相相互互干干擾擾的的因因素素是是電電流流、、電電壓壓、、頻頻率率等等，，所所以以在在正正式式布布線線之之前前，，首首要要的的一一點(diǎn)點(diǎn)是是將將線線路路分分類類。。主主要要的的分分類類方方法法是是按按功功率率電電平平來來進(jìn)進(jìn)行行，，以以每每30dB功率率電電平平分分成成若若干干組組，，見見下下表表：：開關(guān)關(guān)電電源源的的EMI設(shè)計(jì)計(jì)開關(guān)關(guān)電電源源的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)流流程程建立立開開關(guān)關(guān)電電源源布布局局的的最最好好方方法法與與其其電電氣氣設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)相相似似，，最最佳佳設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)流流程程如如下下：：·放置置變變壓壓器器或或電電感感·設(shè)計(jì)計(jì)電電源源開開關(guān)關(guān)交交流流回回路路·設(shè)計(jì)計(jì)輸輸出出整整流流交交流流回回路路·連接接輸輸入入信信號(hào)號(hào)源源電電流流電電路路·設(shè)計(jì)計(jì)輸輸入入電電流流源源回回路路和和輸輸入入濾濾波波器器·設(shè)計(jì)計(jì)輸輸出出負(fù)負(fù)載載電電流流回回路路和和輸輸出出濾濾波波器器主要要回回路路布布置置原原則則每個(gè)個(gè)回回路路的的三三種種主主要要的的元元件件(濾波波電電容容、、電電源源開開關(guān)關(guān)或或整整流流器器、、電電感感或或變變壓壓器器)應(yīng)彼彼此此相相鄰鄰地地進(jìn)進(jìn)行行放放置置，，調(diào)調(diào)整整元元件件位位置置使使它它們們之之間間的的電電流流路路徑徑盡盡可可能能短短。。電源源開開關(guān)關(guān)交交流流回回路路、、輸輸出出整整流流交交流流回回路路、、輸輸入入信信號(hào)號(hào)源源電電流流回回路路和和輸輸出出負(fù)負(fù)載載電電流流回回路路這這四四個(gè)個(gè)回回路路之之間間必必須須保保持持相相互互獨(dú)獨(dú)立立。。開關(guān)關(guān)電電路路總總的的布布線線要要求求高頻頻整整流流器器件件及及開開關(guān)關(guān)器器件件應(yīng)應(yīng)加加上上適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡奈帐兆枳枘崮犭婋娐仿?，，該該吸吸收收電電路路可可以以電電阻阻、、電電容容、、有有源源器器件件及及高高頻頻磁磁吸吸收收器器件件的的組組合合，，以以降降低低高高頻頻振振蕩蕩及及輻輻射射，，吸吸收收電電路路布布線線時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)盡盡量量減減少少其其包包圍圍面面積積，，開關(guān)關(guān)電電路路布布線線要要求求一一電路路中中的的電電容容至至開開關(guān)關(guān)管管、、變變壓壓器器的的布布線線面面積積應(yīng)應(yīng)盡盡量量小??；；電感感吸吸收收電電路路的的布布線線面面積積應(yīng)應(yīng)盡盡量量小小開關(guān)關(guān)電電路路布布線線要要求求二二全橋橋變變換換電電路路的的布布線線面面積積應(yīng)應(yīng)盡盡量量小小功率率管管的的阻阻容容吸吸收收電電路路的的布布線線面面積積應(yīng)應(yīng)盡盡量量小小開關(guān)關(guān)電電路路布布線線要要求求三三二次次側(cè)側(cè)整整流流濾濾波波電電路路的的布布線線面面積積應(yīng)應(yīng)盡盡量量小小整流流二二極極管管和和續(xù)續(xù)流流二二極極管管的的阻阻容容吸吸收收電電路路的的布布線線面面積積應(yīng)應(yīng)盡盡量量小小無源器件的接接地連接到控制IC和所有相關(guān)的的無源器件的的接地點(diǎn)極為為敏感，只有有在布放好其其他交流回路路后再放置它它，連接點(diǎn)應(yīng)應(yīng)位于控制IC感應(yīng)小電壓的的所有元件的的公共端。這這些連接點(diǎn)包包括電流模式式開關(guān)變換器器中的電流敏敏感電阻的公公共端和輸出出電阻分壓器器的底端，要要確保每一個(gè)個(gè)大電流的接接地端采用盡盡量短而寬的的印制線，濾濾波電容的公公共端應(yīng)是其其它的接地點(diǎn)點(diǎn)耦合到大電電流的交流地地的唯一連接接點(diǎn)。散熱器所有的功率器器件，當(dāng)與散散熱器絕緣連連接時(shí)，其管管芯均與散熱熱器間存在分分布電容。適適當(dāng)?shù)姆蛛x不不同級(jí)間的散散熱器連接方方式，可以有有效的減小兩兩級(jí)電路間的的容性耦合，，減小電磁干干擾。高頻整流器件件高頻整流器件件盡可能的選選取具有軟恢恢復(fù)功能的整整流器，在電電損耗增加可可以接受的范范圍內(nèi)，以減減小由于整流流器件的反向向恢復(fù)電流及及反向恢復(fù)電電流組成的閉閉合路徑形成成的電磁干擾擾。隔離隔離變壓壓器在考慮安全要要求的前提下下，隔離功率率變壓器的原原付邊間應(yīng)端端接適當(dāng)?shù)腨1電容，以消除除因變壓器分分布參數(shù)形成成的前后級(jí)共共模耦合。功率變壓器在條件許可的的情況下，功功率變壓器的的外部應(yīng)包上上一層短路的的銅屏蔽層，，以降低高頻頻變壓器的電電磁輻射。屏屏蔽層通過適適當(dāng)?shù)慕拥?，，可以同時(shí)降降低電場(chǎng)及磁磁場(chǎng)的輻射。。器件用于控制及顯顯示的器件，，特別是小信信號(hào)敏感器件件，應(yīng)與金屬屬機(jī)殼有足夠夠的絕緣，并并在連接線上上增加相應(yīng)的的濾波去耦電電路。PCB布線PCB的布線應(yīng)平滑滑，盡可能的的減小電流路路徑上的阻抗抗突變，減小小電流線的長(zhǎng)長(zhǎng)度，減小分分布參數(shù)特別別是分布電感感及分布電容容對(duì)高頻信號(hào)號(hào)的影響。END9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。14:46:1214:46:1214:4612/25/20222:46:12PM11、以我我獨(dú)沈沈久，，愧君君相見見頻。。。12月月-2214:46:1214:46Dec-2225-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。14:46:1214:46:1214:46Sunday,December25,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢(mèng)夢(mèng)，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2214:46:1214:46:12December25,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山