電磁兼容培訓(xùn)膠片線路板設(shè)計(jì)東課件

PCB的電磁兼容設(shè)計(jì)

楊繼深2002脈沖信號的頻譜T1/d1/trdtr諧波幅度（電壓或電流）頻率（對數(shù)）-20dB/dec-40dB/decAV(orI)=2A(d+tr)/TV(orI)=0.64A/TfV(orI)=0.2A/Ttrf2楊繼深2002上升沿越陡高頻越豐富楊繼深2002電源線、地線噪聲電壓波形輸出ICCVCCIgVg楊繼深2002地線干擾對電路的影響1324寄生電容楊繼深2002線路板走線的電感L=0.002S(2.3lg(2S/W)+0.5HWSL=(L1L2-M2)/(L1+L2-2M)若：L1=L2L=(L1+M)/2MII楊繼深2002電源線噪聲的消除電源線電感儲能電容這個環(huán)路盡量小楊繼深2002電源解耦電容的正確布置盡量使電源線與地線靠近楊繼深2002解耦電容的選擇C=dIdtdVZf1/2LC各參數(shù)含義：在時間dt內(nèi)，電源線上出現(xiàn)了瞬間電流dI，dI導(dǎo)致了電源線上出現(xiàn)電壓跌落dV。楊繼深2002線路板的兩種輻射機(jī)理差模輻射共模輻射電流環(huán)桿天線楊繼深2002電流環(huán)路產(chǎn)生的輻射近場區(qū)內(nèi):H=IA/(4D3)A/m

E=Z0IA/(2D2)V/mZW=Z0（2D/）遠(yuǎn)場區(qū)內(nèi):H=IA/(2D)A/m

E=Z0

IA/(2D)V/mZW=Z0=377AI隨頻率、距離增加而增加Z0

f、D楊繼深2002導(dǎo)線的輻射近場區(qū)內(nèi):H=IL/(4D2)A/m

E=Z0IL/(82D3)V/mZW=Z0（/2D）遠(yuǎn)場區(qū)內(nèi):H=IL/(2D)A/m

E=Z0IL/(2D)V/mIL隨頻率、距離增加而減小Z0

f、D楊繼深2002常用的差模輻射預(yù)測公式考慮地面反射時：E=2.6IAf2/D（V/m）楊繼深2002脈沖信號差模輻射的頻譜頻譜包絡(luò)線差模輻射頻率特性線脈沖的差模輻射包絡(luò)線

1/d1/tr40dB/decfff-20dB/dec-40dB/dec

E=2.6IAf2/DEdB=20lg（2.6IA/D）+40lgf40dB/dec20dB/dec楊繼深2002不同邏輯電路為了滿足EMI指標(biāo)要求

所允許的環(huán)路面積僅代表了一個環(huán)路的輻射情況，若有N個環(huán)路輻射，乘以N。因此，可能時，分散時鐘頻率。楊繼深2002電路中的強(qiáng)輻射信號11010010001101001000dBV/mdBV/m所有電路加電工作只有時鐘電路加電工作楊繼深2002電流回路的阻抗~LRIZ=R+jLL=/I

A~楊繼深2002單層或雙層板如何減小環(huán)路的面積楊繼深2002隨便設(shè)置的地線沒有用在線路板上沒有布線的地方全部鋪上地線是EMC設(shè)計(jì)嗎？楊繼深2002多層板能減小輻射信號1電源層地線層信號2低頻高頻DC~0.51101001G110地線面的阻抗，m/平方地線面具有很小的地線阻抗楊繼深2002地線面上的縫隙的影響模擬地?cái)?shù)字地A/D變換器L75mm25mmL:0~10cmVAB:15~75mVAB楊繼深2002線路板邊緣的一些問題關(guān)鍵線（時鐘、射頻等）產(chǎn)生較強(qiáng)輻射無地線電源層地線層20H楊繼深2002扁平電纜的使用地線一部分信號回流經(jīng)過ABCDABCD最好較好差較好，但端接困難扁平電纜這兩處都有地線楊繼深2002注意隱蔽的輻射環(huán)路電源/地線信號線電源/地線信號線電源信號線+電源+地線電源/地線電源楊繼深2002外拖電纜的共模輻射LI2HCPI3I1CPVCM機(jī)箱內(nèi)的所有信號都會通過電纜輻射！楊繼深2002兩端設(shè)備都接地的情況LCPICMRWRWL～

ZCM=RW+jL+RL+1/jC楊繼深2002懸浮電纜ICM近場區(qū)內(nèi):E=1430IL/(fD3)V/m遠(yuǎn)場區(qū)內(nèi):E=0.63

ILf/DV/m考慮地面反射：E=1.26

ILf/DV/mL/2或/4時：E=120I/DV/m電纜長度：L楊繼深2002共模電流的測量電流卡鉗頻譜分析儀VdBVICM被測電流IV傳輸阻抗：ZT=V/I楊繼深2002怎樣減小共模輻射

E=1.26

ILf/D共模濾波共模扼流圈減小共模電壓使用盡量短的電纜共模濾波電纜屏蔽楊繼深2002平衡接口電路+Vcc-Vcc+V-VZ0/2Z0/2楊繼深2002增加共?；芈返淖杩筆CBPCB共?；芈犯纳屏?20lg(E1/E2)=20lg(ICM1/ICM2)=20lg[(VCM/ZCM1)/(VCM/ZCM2)]=20lg(ZCM2/ZCM1)

=20lg(1+ZL/ZCM1

)dB楊繼深2002鐵氧體磁環(huán)使用方面的一些問題110100100012545001250600300個30個0.11101001000?匝1?匝無偏置有偏置楊繼深2002I/O接口布線的一些要點(diǎn)干凈區(qū)域?yàn)V波電容電源線連接地線連接信號濾波器隔離變壓器/光耦隔離器橋壕溝時鐘電路、高速電路楊繼深2002濾波器電容量的選擇R負(fù)載R源電容合適電容過大低速接口10~100kB/s高速接口2MB/s低速CMOSTTL上升時間tr0.5~1s50ns100ns10ns帶寬BW320kHz6MHz3.2MHz32MHz總阻抗R120100300100~150最大電容C2400pF150pF100pF30pF楊繼深2002用屏蔽電纜抑制共模輻射CMCMDMCMCM楊繼深2002屏蔽電纜的評估CMCMDMV輻射環(huán)路VIZT=V/I楊繼深2002不同屏蔽層的傳輸阻抗1021031041051061071080.0010.010.1110100100010000傳輸阻抗（m/m）Hz鋁箔單層編織最佳單層編織雙層編織雙層編織+一層金屬雙層編織+雙層金屬實(shí)心銅楊繼深2002屏蔽層的錯誤接法CM楊繼深2002