《CB電磁兼容設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、PCB電磁兼容設(shè)計(jì)電磁兼容技術(shù)講座基本內(nèi)容信號(hào)的頻譜分析干擾源分析布線設(shè)計(jì)技術(shù)疊層設(shè)計(jì)技術(shù)地線設(shè)計(jì)技術(shù)電源完整性（PI）分析PCB電磁兼容設(shè)計(jì)2信號(hào)的頻譜分析Tτdtrtrτ=d+tr10.5V(t)tPCB電磁兼容設(shè)計(jì)3信號(hào)的頻譜分析A1=2τ/TA2=0.64/TfA3=0.2/Ttrf2諧波幅度1/?τ1/?tr頻率（對(duì)數(shù)）-20dB/dec-40dB/decA1A2A3PCB電磁兼容設(shè)計(jì)上升（或下降）時(shí)間越短，信號(hào)所含高頻分量越豐富。4常見邏輯器件的上升時(shí)間PCB電磁兼容設(shè)計(jì)邏輯族CMOSHCMOSTTLLSTTLSTTL

2、開關(guān)時(shí)間50nS9nS10nS5nS3nS舉例：如tr=10nS，則頻譜帶寬為BW=1/πtr=32MHz邏輯器件是一種騷擾發(fā)射較強(qiáng)的、最常見的寬帶騷擾源，器件的翻轉(zhuǎn)時(shí)間越短，對(duì)應(yīng)的邏輯脈沖所占的頻譜越寬。5ΔI噪聲干擾PCB電磁兼容設(shè)計(jì)1324寄生電容6共模干擾與差模干擾PCB電磁兼容設(shè)計(jì)共模干擾PCB電磁兼容設(shè)計(jì)E=KfLIE--幅射電場強(qiáng)度(遠(yuǎn)場)f--電流頻率L–線的長度I–共模電流大小差模干擾PCB電磁兼容設(shè)計(jì)E--幅射電場強(qiáng)度(遠(yuǎn)場)f--電流頻率A--回路面積I--回路中電流大小E=Kf2AI電路的差?？箶_性PCB電

3、磁兼容設(shè)計(jì)ZGZLV~Hε=KfAHε–電路上的干擾電壓f–干擾電磁場頻率A--回路面積H–干擾磁場10串?dāng)_PCB電磁兼容設(shè)計(jì)當(dāng)一根信號(hào)線上有高頻電流流過時(shí)，在PCB板上與之相鄰的信號(hào)線上就會(huì)感應(yīng)出干擾電壓。HHDtrace1trace2串?dāng)_11一個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)布局、布線時(shí)應(yīng)使所有信號(hào)回路面積（特別是高頻信號(hào)和敏感信號(hào)回路面積）盡可能小。信號(hào)回流PCB電磁兼容設(shè)計(jì)低頻：最小電阻【最短距離】高頻：最小阻抗【最小面積】信號(hào)回流PCB電磁兼容設(shè)計(jì)信號(hào)頻率較高時(shí)的回流分布布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)3W原則對(duì)于時(shí)鐘線

4、、差分線對(duì)、復(fù)位線及其它高速強(qiáng)輻射或敏感線路，當(dāng)線寬為W時(shí)，其與相鄰線徑的中心線距應(yīng)大于3W。15布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)差分線對(duì)的3W原則WWWW≥2WW≥W≥2W≥W差分線對(duì)此間距可根據(jù)差分線對(duì)的阻抗要求進(jìn)行調(diào)整16布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)單面板雙面板17不良布線舉例PCB電磁兼容設(shè)計(jì)18布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)高速信號(hào)線不要在分割區(qū)上跨越，不要在無關(guān)的參考平面上方穿行。19布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)在模擬電路和射頻電路設(shè)計(jì)中，以及沒有電源地平面的雙面板中，常常用保護(hù)線來對(duì)關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行保護(hù)，使其免受其它信

5、號(hào)的串?dāng)_。一般保護(hù)線連接地網(wǎng)絡(luò)，并在線的兩端與地相接。頻率很高時(shí)，保護(hù)線上用多個(gè)過孔接地，過孔之間的距離應(yīng)小于板上最高頻率所對(duì)應(yīng)波長（λ）的1/20。對(duì)于有完整地平面的數(shù)字電路，一般不用保護(hù)線。20布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)高速信號(hào)的走線不允許出現(xiàn)銳角和直角。1GHz以上的信號(hào)應(yīng)該盡量使用圓弧走線。為了減少高頻信號(hào)的輻射和干擾，高頻信號(hào)盡量安排在內(nèi)層。當(dāng)走線的長度大于信號(hào)頻率所對(duì)應(yīng)波長（λ）的1/20時(shí)必須走內(nèi)層。差分對(duì)應(yīng)平行等距等時(shí)延走線，保持對(duì)稱，使電路對(duì)共模干擾有良好的抑制。21布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)干凈區(qū)域?yàn)V波

6、電容電源線連接地線連接信號(hào)濾波器隔離變壓器/光耦隔離器橋壕溝時(shí)鐘電路、高速電路I/O信號(hào)應(yīng)避開高速和高di/dt信號(hào)等干擾源。連接器上應(yīng)該安排足夠的接地管腳。22布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)？時(shí)鐘線應(yīng)避免換層23布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)任意相鄰的信號(hào)層應(yīng)盡可能采取垂直正交的布線方向。GroundGroundS1S2S3S424布線設(shè)計(jì)原則PCB電磁兼容設(shè)計(jì)不要在單板上布設(shè)無意義的線；測試線應(yīng)盡可能短；不要在信號(hào)層上敷地時(shí)形成長條導(dǎo)線。信號(hào)層上信號(hào)線之間的地應(yīng)通過足夠多的過孔接到地平面。25布線設(shè)計(jì)原則（例）PCB電磁兼容設(shè)

7、計(jì)26布線設(shè)計(jì)原則（例）PCB電磁兼容設(shè)計(jì)27布線設(shè)計(jì)原則（例）PCB電磁兼容設(shè)計(jì)28扁平電纜的使用PCB電磁兼容設(shè)計(jì)最好較好差較好但端接困難29共模干擾的抑制PCB電磁兼容設(shè)計(jì)PCBPCB共?；芈犯哳l磁環(huán)30疊層設(shè)計(jì)PCB電磁兼容設(shè)計(jì)TopGroundPowerBottomTopGroundPowerBottom四層板疊層設(shè)計(jì)PCB電磁兼容設(shè)計(jì)六層板（性能一般）TopGroundPowerBottomS1S2TopGroundPowerBottomS1S2疊層設(shè)計(jì)PCB電磁兼容設(shè)計(jì)六層板（性能好）TopGroundPowerBo

8、ttomGroundS1疊層設(shè)計(jì)PCB電磁兼容設(shè)計(jì)八層板TopGroundPowerBottomGroundGroundS1S2TopGroundPowerBottomGroundS1S2S3性能一般性能好疊層設(shè)計(jì)PCB電磁兼容設(shè)計(jì)十層板TopGr