電磁兼容設(shè)計(jì)-電磁兼容技術(shù)及其在pcb設(shè)計(jì)中的應(yīng)用new

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)2004年第20卷第2期2004V()l_20N112電子機(jī)械工程Electm—MecllaIlicalEngin∞r(nóng)ilIg電磁兼容技術(shù)及其在PCB設(shè)計(jì)中的應(yīng)用4俞海珍，馮浩(浙江T業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，浙江杭州310032)摘要：在印制電路板的電路設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行電磁兼容性(EMc)設(shè)計(jì)是非常重要的。論述了電磁兼容技術(shù)及其在印制電路板中的應(yīng)用，從印制電路扳的選取到元器件的布置，地線、電源線以及信號(hào)線的設(shè)計(jì)，最后結(jié)合PR()TEL公司的PROⅡL99sE軟件，給出了一種在PcB設(shè)計(jì)中減少電磁干擾的設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞：印制電路板

2、；電磁兼容；電磁干擾；PRo，rEI，軟件中圖分類號(hào)：TN03文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008～5300(2004)02一0001—03EMCTechnologyandItsApplicationtoPCBDesignYUHai·zhen．FENGHa0(coflege0，f啦lrr眥￡曲n幽gi眥eri昭，z^西池昭‰覘rs姆o，‰^∞f0鮒，目8’郴bu310032，Chi懈)Abstract：It’sv。ryimportantf0makeconcurrenl(EMc)designduri“gthestage0fthePCB’

3、scircuitdesign．Thi8p8perintmducestechniquesf曲EMCandappiicationofEMCdesigntoPCB，incJudingthechoiceofPCB，theaⅡa“8ementofelements，thedesignofgroundi“g，powerlineandsignalline．Atlast，int89rati“gwi【hPR()TEL99SE，adesignmethod0freducj“gelectmmagrIeticinte如renceispresented．Key

4、woI。ds：PCB；EMC；EMI；PROTELsonware0引言電磁兼容(EMc)是～門新興的綜合性學(xué)科，它主要研究電磁干擾和抗干擾的問(wèn)題。電磁兼容性是指電子沒(méi)備或系統(tǒng)在規(guī)定的電磁環(huán)境電平下，不因電磁干擾而降低性能指標(biāo)，同時(shí)它們本身產(chǎn)生的電磁輻射不大于檢定的極限電平，不影響其它或系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并達(dá)到設(shè)備與設(shè)備、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間互不干擾、共同可靠地工作的目的。而電磁環(huán)境電平是受試設(shè)備或系統(tǒng)在不加電時(shí)，于規(guī)定的試驗(yàn)場(chǎng)地和時(shí)間內(nèi)，存在于周圍空間的輻射和電網(wǎng)內(nèi)傳導(dǎo)信號(hào)及噪聲的量值，這個(gè)電磁環(huán)境電平是由自然干擾源及人為干擾源的電磁能量

5、共同形成的。電子設(shè)備和系統(tǒng)的電磁兼容性指標(biāo)已成為電子設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)在研制時(shí)的一個(gè)重要的技術(shù)要求?，F(xiàn)在已經(jīng)有r抑制電子設(shè)備和系統(tǒng)的EMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)稱為電磁兼容(EMc)標(biāo)準(zhǔn)，它們可以作為普通設(shè)計(jì)者布線和布局時(shí)抑制電磁輻射和干擾的準(zhǔn)則，對(duì)于軍用電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)會(huì)更嚴(yán)格，要求更苛刻。國(guó)內(nèi)外大量的經(jīng)驗(yàn)表明，在產(chǎn)品的研制生產(chǎn)過(guò)程中越早注{收稿日期：2003—06～20意解決電磁兼容性，則越可以節(jié)約人力與物力(圖1)。圖l早期解決電磁兼容性的必要性目前電子器材用于各類電子設(shè)備和系統(tǒng)仍然以印制電路板為主要裝配方式。實(shí)踐證明，即使電路原

6、理圖設(shè)計(jì)正確，印制電路板設(shè)計(jì)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。所以保證印制電路板的電磁兼容性是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。這里主要討論電磁兼容技術(shù)及其在PcB設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?！侩姶偶嫒菁夹g(shù)不管復(fù)雜系統(tǒng)還是簡(jiǎn)單裝置，任何一個(gè)電磁干擾的發(fā)生必須具備三個(gè)基本條件：首先應(yīng)該具有干擾源；鞋程岳牮自制蓮萬(wàn)方數(shù)據(jù)2電子機(jī)械工程第20卷其次有傳播r擾能量的途徑(或通道)；第三還必須有被干擾對(duì)象(即：敏感設(shè)備)的響應(yīng)。所以控制干擾源的電磁輻射，切斷或抑制電磁T：擾的耦合通道，提高敏感設(shè)備的抗干擾能力是電子設(shè)備和系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。具體有以下

7、幾個(gè)方面的措施，用來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁兼容性。1．1干擾電路電子設(shè)備中的單元電路應(yīng)設(shè)計(jì)和選用本身電磁能量輻射小、抗干擾能力強(qiáng)的線路形式。小信號(hào)放大器應(yīng)增大線性動(dòng)態(tài)范圍，提高電路的過(guò)載能力，減小非線性失真；功率放大器工作在甲類狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的諧波最少；工作在乙類時(shí)，應(yīng)采用推挽形式來(lái)抑制二次諧波，丙類狀態(tài)用于射頻放大，為抑制諧波電平應(yīng)采用銳調(diào)諧、高Q濾波器。1．2器件和電路的合理布局將容易受到干擾的敏感元器件和單元電路盡可能地與下擾源遠(yuǎn)離；輸出與輸人端口妥善隔離；高電平電纜與脈沖引線與低電平電纜分開排布。1．3正確的電磁屏蔽用屏蔽體包封干擾源，可

8、以防止干擾電磁輻射向外傳播；用屏蔽體包封被干擾電路，可以防止干擾電磁能量進(jìn)入。電磁屏蔽雖然能夠有效地切斷近場(chǎng)感應(yīng)和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射等電磁干擾的傳播通道，但它會(huì)造成電子設(shè)備散熱困難、維修不便、成本增加，應(yīng)根據(jù)最佳費(fèi)效比進(jìn)行設(shè)計(jì)。1．4良好的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)低阻抗