在PCB設計中,你必須得考慮電磁兼容,不然你的PCB是過(guò)不了3C認證的。今天上尉Shonway給你細細品味一下此中”奧秘“。
一,低速沒(méi)有敏感信號的電磁兼容考慮
1,電源走線(xiàn)策略
對于電源來(lái)說(shuō),任何板都要遵循此規則。每個(gè)芯片電源管腳必須放置0.1uF的電容。這樣能濾除芯片電源高速干擾。對于不鋪銅,而是直接走粗線(xiàn)的,每隔3000mil必須加電容(10uF+0.1uF)。這樣高頻噪聲會(huì )濾除。
單層板的話(huà),電源與地必須緊挨著(zhù)走線(xiàn),以減少回流環(huán)路面積。如下圖
2,敏感信號的走線(xiàn)策略
對于敏感信號最好是要用地包住。這樣包地即提供了信吃最短回流路徑,也能消除與其它相鄰信號的干擾。如下圖
如果是多層板,對于特別敏感的信號線(xiàn)除了同層用包地處理,還可以上,下兩層也是大面積的鋪地。這樣,使信號的上,下,左,右都有地包著(zhù)。保證信號的干凈。
3,信號的回流面積最小定律
在PCB設計中,每根信號最好能做到與地的回流路徑最短,如下圖所示
回路面積最小,信號的抗干擾能力加強,對外的EMI也達到最小。單雙面的話(huà),只能使地回路盡可能的短。本文微信公眾號: PCB_technique。對于多層板,就要在相鄰層鋪上大面積的銅作為地。這個(gè)鋪大面積的銅的相鄰層,也叫信號的參考層。做阻抗設計時(shí),就是以這個(gè)參考層來(lái)計算阻抗大小的。
4,PCB的走線(xiàn)方式
PCB走線(xiàn)不能走直角,一般走45度角。高速信號最好走圓弧。超高速信號10度走線(xiàn)。走線(xiàn)寬度要一致,不然會(huì )產(chǎn)生阻抗不連續。對于高速信號就會(huì )產(chǎn)生不必要的反射,振鈴。
5,相鄰層的布線(xiàn)策略
相鄰層走線(xiàn)時(shí),最好是形成垂直。一層是平行走線(xiàn),那相鄰層就要垂直走線(xiàn)。這樣相鄰層的信號不會(huì )形成干擾。實(shí)在無(wú)法避免,就適當減小平行走線(xiàn)線(xiàn)段的長(cháng)度。最好小于1000mil
6,在電源線(xiàn)中過(guò)孔的個(gè)數
在布電源線(xiàn)時(shí),在不同層連接用到過(guò)孔時(shí),必須考慮良好連接性。如果電流大,由于過(guò)孔的電阻性,放一個(gè)過(guò)孔可能會(huì )降低到終端的電壓。導致到芯片電源腳的電壓低于實(shí)際設計的電壓,而使芯片不能工作。這時(shí)我們在換層連接處多加幾個(gè)過(guò)孔。
7,電容的放置及布線(xiàn)
濾波電容在放置時(shí),如第1條所說(shuō),要靠近芯片管腳放置,布線(xiàn)要盡可能的粗,短。保證濾高頻效果。電容接地腳要就近打孔到地層。不能連一根很長(cháng)的線(xiàn)再跟地相連。如下圖所示
二,電磁兼容在高速信號的PCB設計注意的問(wèn)題
1,3W與20H法則
3w就是信號線(xiàn)之間的布線(xiàn)間距是線(xiàn)寬的兩倍,中心距是3倍,如圖1
3W的線(xiàn)間距,可以保證不受其它干擾信號的電場(chǎng)達到70%以上,如要達到98%的電場(chǎng)不互相干擾,就要使用10W的間距。
20H是指多層板電源平面要比地平面邊緣縮進(jìn)兩個(gè)平面之間間距的20倍以上。這樣,電源被地包圍在地平面之內,大減小了向外輻射的機率。如下圖所示

2,高速信號的走線(xiàn)層次選擇
高速信號線(xiàn)最好是走在里層,這樣介質(zhì)層起到屏蔽作用,能有效抑制EMI信號的向外輻射。
3,高帶關(guān)鍵信號包地處理
高速信號線(xiàn)中如時(shí)鐘錢(qián),最好采用包地處理,而且包地每隔3000mil打一個(gè)過(guò)孔連接到地層。關(guān)鍵信號與其它線(xiàn)之間要滿(mǎn)足3W規則。如下圖

4,金屬外殼要接地。
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