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1、第五章第五章PCBPCB的電磁兼容設(shè)計(jì)的電磁兼容設(shè)計(jì)2002年8月楊繼深走線(xiàn)是主要輻射源2002年8月楊繼深脈沖信號(hào)的頻譜trd諧波幅度(電壓或電流)AT-20dB/decV(orI)=2A(d+tr)/TV(orI)=0.64A/Tf-40dB/decV(orI)=0.2A/Ttf2r1/πd1/πtr頻率(對(duì)數(shù))2002年8月楊繼深上升沿越陡高頻越豐富2002年8月楊繼深地線(xiàn)和電源線(xiàn)上的噪聲VICCCCRRR241Q3Q2IQ驅(qū)動(dòng)1被驅(qū)動(dòng)電路RQ34I充電IVggI放電2002年8月楊繼深電源線(xiàn)、地線(xiàn)噪聲電壓波形輸出ICCVCCIgVg200
2、2年8月楊繼深地線(xiàn)干擾對(duì)電路的影響地線(xiàn)干擾對(duì)電路的影響13寄生電容242002年8月楊繼深線(xiàn)路板走線(xiàn)的電感SL=0.002S(2.3lg(2S/W)+0.5μHWIIML=(LL-M2)/(L+L-2M)1212若:L=L12L=(L+M)/212002年8月楊繼深地線(xiàn)網(wǎng)格地線(xiàn)網(wǎng)格2002年8月楊繼深電源線(xiàn)噪聲的消除電源線(xiàn)噪聲的消除電源線(xiàn)電感這個(gè)環(huán)路盡量小儲(chǔ)能電容2002年8月楊繼深電源解耦電容的正確布置盡量使電源線(xiàn)與地線(xiàn)靠近2002年8月楊繼深解耦電容的選擇解耦電容的選擇dIdtZC=dV各參數(shù)含義:在時(shí)間dt內(nèi),電源線(xiàn)上出現(xiàn)f1/2π√LC了
3、瞬間電流dI,dI導(dǎo)致了電源線(xiàn)上出現(xiàn)電壓跌落dV。2002年8月楊繼深增強(qiáng)解耦效果的方法增強(qiáng)解耦效果的方法鐵氧體電源用鐵氧體增加電源端阻抗注意鐵氧體安裝的位置地粗線(xiàn)細(xì)線(xiàn)用細(xì)線(xiàn)增加電源端阻抗接地線(xiàn)面2002年8月楊繼深有效濾波的例子普通電容三端電容三端電容+鐵氧體2002年8月楊繼深線(xiàn)路板的兩種輻射機(jī)理線(xiàn)路板的兩種輻射機(jī)理差模輻射共模輻射桿天線(xiàn)電流環(huán)2002年8月楊繼深實(shí)際電路的輻射ZGIZC=ZG+ZLZL環(huán)路面積=A~V近場(chǎng):Z≥7.9DfE=7.96VA/D3(μV/m)CZ≤7.9Df,E=63IAf/D2(μV/m)CH=7.96IA/D
4、3(μA/m)遠(yuǎn)場(chǎng):E=1.3IAf2/D(μV/m)2002年8月楊繼深常用的差模輻射預(yù)測(cè)公式考慮地面反射時(shí):E=2.6IAf2/D(μV/m)2002年8月楊繼深脈沖信號(hào)差模輻射的頻譜差模輻射頻率特性線(xiàn)頻譜包絡(luò)線(xiàn)-20dcBe/d/decBd04-40dB/decf1/πd1/πtrfec/dBd022cE=2.6IAf/De/dBd0E=20lg(2.6IA/D)4脈沖的差模輻射包絡(luò)線(xiàn)dB+40lgff2002年8月楊繼深不同邏輯電路為了滿(mǎn)足不同邏輯電路為了滿(mǎn)足EMIEMI指標(biāo)要求指標(biāo)要求所允許的環(huán)路面積所允許的環(huán)路面積邏輯上升電流不同時(shí)鐘
5、頻率允許的面積(cm2)系列時(shí)間4MHz10301004000B406100040074HC620504518674LS65020187.22.474AC3.5805.52.20.750.2574F3805.52.20.750.2574AS1.412020.830.15僅代表了一個(gè)環(huán)路的輻射情況,若有N個(gè)環(huán)路輻射,乘以√N(yùn)。因此,可能時(shí),分散時(shí)鐘頻率。2002年8月楊繼深如何減小差模輻射?如何減小差模輻射?E=2.6IAf2/D低通濾波器布線(xiàn)2002年8月楊繼深控制高頻信號(hào)的回路2002年8月楊繼深電路中的強(qiáng)輻射信號(hào)dBμV/mdBμV/m110
6、10010001101001000所有電路加電工作只有時(shí)鐘電路加電工作2002年8月楊繼深電流回路的阻抗IZ=R+jωLLR~L=Φ/IΦ∝A~2002年8月楊繼深單層或雙層板如何減小環(huán)路的面積單層或雙層板如何減小環(huán)路的面積2002年8月楊繼深不良布線(xiàn)舉例不良布線(xiàn)舉例68HC11E時(shí)鐘B74HC00A連接A、B2002年8月楊繼深隨便設(shè)置的地線(xiàn)沒(méi)有用在線(xiàn)路板上沒(méi)有布線(xiàn)的地方全部鋪上地線(xiàn)是EMC設(shè)計(jì)嗎?2002年8月楊繼深地線(xiàn)對(duì)輻射的影響2002年8月楊繼深地線(xiàn)對(duì)輻射的影響2002年8月楊繼深多層板能減小輻射多層板能減小輻射信號(hào)1電源層地線(xiàn)層低頻信
7、號(hào)2高頻10地線(xiàn)面的阻抗,mΩ/平方1地線(xiàn)面具有很小的地線(xiàn)阻抗2002年8月楊繼深DC~0.51101001G地線(xiàn)面上的縫隙的影響地線(xiàn)面上的縫隙的影響75mmABL模擬地A/D變換器25mmL:0~10cm4數(shù)字地VAB:15~75mV82002年8月楊繼深過(guò)孔的阻抗nH/cm1.5mm100PGA10128-pin10.1255075100C/4PGA與過(guò)孔之間的距離mm2002年8月楊繼深線(xiàn)路板邊緣的一些問(wèn)題關(guān)鍵線(xiàn)(時(shí)鐘、射頻等)產(chǎn)生較強(qiáng)輻射無(wú)地線(xiàn)電源層地線(xiàn)層20H2002年8月楊繼深扁平電纜的使用最好較好差較好,但端接困難地線(xiàn)CDBA扁平電
8、纜這兩處都有地線(xiàn)一部分信號(hào)回流經(jīng)過(guò)ABCD2002年8月楊繼深注意隱蔽的輻射環(huán)路信號(hào)線(xiàn)+電源+地線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)電源/地線(xiàn)電源/地線(xiàn)電源/