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分享高速PCB設(shè)計(jì)EMI之九大規(guī)則

發(fā)布時(shí)間:2018-12-17 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】隨著信號(hào)上升沿時(shí)間的減小及信號(hào)頻率的提供,電子產(chǎn)品的EMI問(wèn)題越來(lái)越受到電子工程師的關(guān)注,幾乎60%的EMI問(wèn)題都可以通過(guò)高速PCB來(lái)解決。

隨著信號(hào)上升沿時(shí)間的減小及信號(hào)頻率的提供,電子產(chǎn)品的EMI問(wèn)題越來(lái)越受到電子工程師的關(guān)注,幾乎60%的EMI問(wèn)題都可以通過(guò)高速PCB來(lái)解決。以下是九大規(guī)則:

 

規(guī)則一:高速信號(hào)走線(xiàn)屏蔽規(guī)則

 

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在高速的PCB設(shè)計(jì)中,時(shí)鐘等關(guān)鍵的高速信號(hào)線(xiàn),走線(xiàn)需要進(jìn)行屏蔽處理,如果沒(méi)有屏蔽或只屏蔽了部分,都會(huì)造成EMI的泄漏。建議屏蔽線(xiàn),每1000mil,打孔接地。

 

規(guī)則二:高速信號(hào)的走線(xiàn)閉環(huán)規(guī)則

 

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由于PCB板的密度越來(lái)越高,很多PCB LAYOUT工程師在走線(xiàn)的過(guò)程中,很容易出現(xiàn)一種失誤,即時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò),在多層的PCB走線(xiàn)的時(shí)候產(chǎn)生了閉環(huán)的結(jié)果,這樣的閉環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生環(huán)形天線(xiàn),增加EMI的輻射強(qiáng)度。

 

規(guī)則三:高速信號(hào)的走線(xiàn)開(kāi)環(huán)規(guī)則

 

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規(guī)則二提到高速信號(hào)的閉環(huán)會(huì)造成EMI輻射,然而開(kāi)環(huán)同樣會(huì)造成EMI輻射。

 

時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò),在多層的PCB走線(xiàn)的時(shí)候一旦產(chǎn)生了開(kāi)環(huán)的結(jié)果,將產(chǎn)生線(xiàn)形天線(xiàn),增加EMI的輻射強(qiáng)度。

 

規(guī)則四:高速信號(hào)的特性阻抗連續(xù)規(guī)則

 

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高速信號(hào),在層與層之間切換的時(shí)候必須保證特性阻抗的連續(xù),否則會(huì)增加EMI的輻射。也就是說(shuō),同層的布線(xiàn)的寬度必須連續(xù),不同層的走線(xiàn)阻抗必須連續(xù)。

 

規(guī)則五:高速PCB設(shè)計(jì)的布線(xiàn)方向規(guī)則

 

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相鄰兩層間的走線(xiàn)必須遵循垂直走線(xiàn)的原則,否則會(huì)造成線(xiàn)間的串?dāng)_,增加EMI輻射。

 

簡(jiǎn)而言之,相鄰的布線(xiàn)層遵循橫平豎垂的布線(xiàn)方向,垂直的布線(xiàn)可以抑制線(xiàn)間的串?dāng)_。

 

規(guī)則六:高速PCB設(shè)計(jì)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)則

 

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在高速PCB設(shè)計(jì)中,線(xiàn)路板特性阻抗的控制和多負(fù)載情況下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),直接決定著產(chǎn)品的成功還是失敗。

 

圖示為菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu),一般用于幾Mhz的情況下為益。高速PCB設(shè)計(jì)中建議使用后端的星形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。

 

規(guī)則七:走線(xiàn)長(zhǎng)度的諧振規(guī)則

 

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檢查信號(hào)線(xiàn)的長(zhǎng)度和信號(hào)的頻率是否構(gòu)成諧振,即當(dāng)布線(xiàn)長(zhǎng)度為信號(hào)波長(zhǎng)1/4的時(shí)候的整數(shù)倍時(shí),此布線(xiàn)將產(chǎn)生諧振,而諧振就會(huì)輻射電磁波,產(chǎn)生干擾。

 

規(guī)則八:回流路徑規(guī)則

 

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所有的高速信號(hào)必須有良好的回流路徑。盡可能地保證時(shí)鐘等高速信號(hào)的回流路徑最小。否則會(huì)極大的增加輻射,并且輻射的大小和信號(hào)路徑和回流路徑所包圍的面積成正比。

 

規(guī)則九:器件的退耦電容擺放規(guī)則

 

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退耦電容的擺放的位置非常的重要。擺放不合理根本起不到退耦的效果。其原則是:靠近電源的管腳,并且電容的電源走線(xiàn)和地線(xiàn)所包圍的面積最小。

 
 
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