隨著(zhe)信息化社會的發展,各種電子產品(pǐn)經常在一起工作,它們之間(jiān)的幹擾越來越嚴重(chóng),所(suǒ)以,電磁兼容問題也就成為一個電子係統能否正(zhèng)常工(gōng)作的關鍵。
電(diàn)磁兼容性(EMC)是指設備或係統(tǒng)在其電磁(cí)環境中符合要(yào)求運行並不對其環境中的任(rèn)何設備產生無法忍受的(de)電磁幹擾的能力。因此,EMC包括兩(liǎng)個方(fāng)麵的(de)要求:一(yī)方麵是指設備在正常運行(háng)過程中對所在環境產生的電磁幹擾不能超(chāo)過一定的限(xiàn)值, 即(EMI)電磁幹擾;另一方麵是指器具對所(suǒ)在環境中存在的電磁(cí)幹擾具(jù)有一定程度的抗擾度,即(EMS)電磁抗擾(rǎo)度。即:
EMC(電磁兼容)= EMI(電磁(cí)幹擾)+ EMS(電磁抗擾度)
一、采用正確的布線策略
采用平等走線可以減少導線電感,但導線之間的(de)互感和分布電容增加,如果布局允許,最好(hǎo)采用(yòng)井字形網狀布線結構,具體做法是印製電路板的一(yī)麵橫向布線,另一麵縱向布線(xiàn),如下實例:
二、選擇的導線寬度需要合理
由於瞬時電(diàn)流在印(yìn)製線條上所產生的衝擊(jī)幹擾主要由印(yìn)製導線的電感成分造成的,因此需要盡量(liàng)減小印製導線的電感(gǎn)量。印製導線的電感量與其(qí)長度成正比,與其寬度(dù)成反比,因而短而精的導線對抑製幹擾是有利(lì)的。時鍾引線、行驅動器或總線驅動(dòng)器的信號線常常載(zǎi)有(yǒu)大的瞬變電流,印(yìn)製(zhì)導(dǎo)線要盡可能地短。常見分立元件電(diàn)路,印製(zhì)導線寬度在(zài)1.5mm左右時,即可(kě)滿足;對於集成電路,印製導線寬度可在0.2~1.0mm之間。
三、避免(miǎn)過長的平等走線
為了抑製印製電路板導線之間的串擾,在設(shè)計布線時應該盡量避免過長的平行走線,盡可能拉開線與線之間的(de)距離,信號線與地線及電源線也是盡可(kě)能不交叉(chā)。在一些對幹擾十分敏感的(de)信號線(xiàn)之間設(shè)置(zhì)一根(gēn)接地的印製線,也是可以(yǐ)有效地抑製串擾,如(rú)下所示:
四、抑(yì)製反射幹擾
為了抑製出(chū)現在印製線(xiàn)條終端的反射幹擾,應盡可能縮短(duǎn)印製線的長度,采用慢速電路(lù),必(bì)要時可加(jiā)終(zhōng)端(duān)匹配(pèi)電阻。
五、優化布線設計避免高頻信號(hào)通過印製導線時產生(shēng)的(de)電磁輻射
為了避(bì)免高頻信號(hào)通過印製(zhì)導線時產生的電(diàn)磁輻射(shè),在印製(zhì)電路板布線的時候,還需要注意以下幾點:
(1)盡量減少印製導線的不連續性,例如導線的拐角應(yīng)大於(yú)90度禁止環(huán)狀走線等。
(2)時鍾信號引線(xiàn)最容易產生電磁輻射幹擾,走線時應與地線回路相靠近,驅動器應(yīng)緊挨(āi)著(zhe)連接器。
(3)總線驅動(dòng)器應緊挨(āi)其驅動的總線(xiàn)。對於那些離(lí)開印製電路板的引線,驅動器應緊緊挨著連接器。
(4)數據總線的布線應每兩根信號線之間夾一根信號地線。最好是緊(jǐn)緊挨著(zhe)最不重要的地址引線放置地回路,因為後者常載有高頻電流。
六、采用差分信號(hào)線布線策略
布線非常(cháng)靠近的差(chà)分信號對相互之間也會互相緊密耦合,這種互相之間的(de)耦合會減小(xiǎo)EMI發射,通常差分信號(hào)也是高速信號,所以高速設計規(guī)則通常也都適用於差分信號的布線,特別是設計信號線的時(shí)候更是如此。如下所(suǒ)示:(√為合理的方式,×為不合理的方式)
對於EMC整改可以從以下三方麵入手屏蔽,濾波,接地。對於波形(xíng)信號沿的考慮上,EMC設計希望(wàng)減緩信號的上升邊沿(yán)和下降邊沿,即(jí)信號邊(biān)沿越緩,輻射越小。
屏蔽隔離設計:屏(píng)蔽(bì)主要用於切斷輻射幹擾;隔離主要用於切斷傳導幹擾;
濾波設計:濾波的(de)目的就是消除導線上的幹擾信號,防止電路中的幹擾信號(hào)傳導到導線上,同(tóng)時也(yě)防止導線接收到的幹擾信號(hào)傳入電路中。例如共模電(diàn)感(gǎn)就是一種用於濾除共模(mó)幹(gàn)擾信號的EMC濾波設計方法之一;
地線設計:保持參考地平麵的連續非常重要,並盡可能減少(shǎo)地線的阻抗,避免出現公共地線阻抗等。
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