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高速PCB设计解决EMI问题的九大规则
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本文是楼主以前在别人的空间看到的 拿出来分享给大家 希望能帮助大家 " ~2 j @! {! ]* H8 T2 }" S8 K
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随着信号上升沿时间的减小及信号频率的提高,电子产品的EMI问题越来越受到电子工程师的关注,几乎60%的EMI问题都可以通过高速PCB来解决。以下是九大规则: 8 t: L6 ]8 g, H6 y3 I+ D
; ]4 T4 o/ r! n" u. ^高速PCB设计解决EMI问题的九大规则
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规则一:高速信号走线屏蔽规则 . ^3 Z9 F2 \5 c7 }: X- O) I6 {
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在高速的PCB设计中,时钟等关键的高速信号线,走线需要进行屏蔽处理,如果没有屏蔽或只屏蔽了部分,都会造成EMI的泄漏。建议屏蔽线,每1000mil,打孔接地。
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规则二:高速信号的走线闭环规则
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由于PCB板的密度越来越高,很多PCB制造 LAYOUT工程师在走线的过程中,很容易出现一种失误,即时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候产生了闭环的结果,这样的闭环结果将产生环形天线,增加EMI的辐射强度。 , z! s1 c, q0 N Y6 d
4 e& O5 a( u7 d O0 B- _6 n 规则三:高速信号的走线开环规则 ! ^4 k; Z+ Z: z% o+ p
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规则二提到高速信号的闭环会造成EMI辐射,然而开环同样会造成EMI辐射。
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3 z0 A/ A J$ I- S* X# J 时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候一旦产生了开环的结果,将产生线形天线,增加EMI的辐射强度。 , g- @4 ^. y, b: q' E/ x$ S, @4 A
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规则四:高速信号的特性阻抗连续规则% c+ r1 g2 G. y" c
+ k9 C+ {" V- P' y! D9 G 高速信号,在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续,否则会增加EMI的辐射。也就是说,同层的布线的宽度必须连续,不同层的走线阻抗必须连续。 ) r3 d0 ?1 B5 m; v7 q
! I- e8 u ~5 r7 S4 q9 o 规则五:高速PCB设计的布线方向规则 9 ~' N# F$ b9 D4 h7 x7 y: E
! i5 R5 g2 G& f3 b( N2 T 相邻两层间的走线必须遵循垂直走线的原则,否则会造成线间的串扰,增加EMI辐射。
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+ ]- D7 q% w. f8 w. v# d5 ]) A 简而言之,相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向,垂直的布线可以抑制线间的串扰。
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规则六:高速PCB设计中的拓扑结构规则
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在高速PCB设计中,线路板特性阻抗的控制和多负载情况下的拓扑结构的设计,直接决定着产品的成功还是失败。
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菊花链式拓扑结构,一般用于几Mhz的情况下为益。高速PCB设计中建议使用后端的星形对称结构。 o6 A( N* Y/ @" K1 E! x d- W
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规则七:走线长度的谐振规则
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检查信号线的长度和信号的频率是否构成谐振,即当布线长度为信号波长1/4的时候的整数倍时,此布线将产生谐振,而谐振就会辐射电磁波,产生干扰。
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规则八:回流路径规则 0 ~) Z2 a" I% m" ^8 I: O }( c# w
+ U+ ^1 H2 v1 u2 [6 c, Z( m/ D' t 所有的高速信号必须有良好的回流路径。尽可能地保证时钟等高速信号的回流路径最小。否则会极大的增加辐射,并且辐射的大小和信号路径和回流路径所包围的面积成正比。 ' P! Q7 ~: Q) g" I( ?3 ]
9 u2 {% W4 l, k 规则九:器件的退耦电容摆放规则
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退耦电容的摆放的位置非常的重要。摆放不合理根本起不到退耦的效果。其原则是:靠近电源的管脚,并且电容的电源走线和地线所包围的面积最小。4 w- t! O- ~$ `/ L: A/ J o
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