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高速PCB设计解决EMI问题的九大规则 - G( g0 g, t, v: d7 @
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本文是楼主以前在别人的空间看到的 拿出来分享给大家 希望能帮助大家 / h* U6 e& M; C" m% O/ } C* J9 }
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随着信号上升沿时间的减小及信号频率的提高,电子产品的EMI问题越来越受到电子工程师的关注,几乎60%的EMI问题都可以通过高速PCB来解决。以下是九大规则:
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高速PCB设计解决EMI问题的九大规则( `" b D& \5 W; v) v/ M
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规则一:高速信号走线屏蔽规则 1 l( B5 k3 [$ ~
2 o' \ Q3 \% A) \& O 在高速的PCB设计中,时钟等关键的高速信号线,走线需要进行屏蔽处理,如果没有屏蔽或只屏蔽了部分,都会造成EMI的泄漏。建议屏蔽线,每1000mil,打孔接地。 7 H! I8 P" Y- Q# u# O
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规则二:高速信号的走线闭环规则 b: G" f+ g# J! s+ F/ d
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由于PCB板的密度越来越高,很多PCB制造 LAYOUT工程师在走线的过程中,很容易出现一种失误,即时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候产生了闭环的结果,这样的闭环结果将产生环形天线,增加EMI的辐射强度。
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3 D. c, U+ d- p# ? X% D 规则三:高速信号的走线开环规则 + q* E. A. r" k4 }3 d) Y3 _
9 b3 R- X. \/ t2 o R 规则二提到高速信号的闭环会造成EMI辐射,然而开环同样会造成EMI辐射。
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9 b& x! h0 e! I 时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候一旦产生了开环的结果,将产生线形天线,增加EMI的辐射强度。 9 @9 n2 J4 |) m5 M% w" l
3 W6 c$ u. ]/ { 规则四:高速信号的特性阻抗连续规则# S7 e$ F( v9 V
' E1 x9 l7 k# D9 g6 j7 Z 高速信号,在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续,否则会增加EMI的辐射。也就是说,同层的布线的宽度必须连续,不同层的走线阻抗必须连续。
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9 g' g$ W5 F& w 规则五:高速PCB设计的布线方向规则
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9 J H+ h3 w8 C- f' V7 E; X% h$ w$ s 相邻两层间的走线必须遵循垂直走线的原则,否则会造成线间的串扰,增加EMI辐射。 4 m4 [8 D& I- l9 [/ e. f
& `; o6 |$ o. d5 B9 }4 X' D 简而言之,相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向,垂直的布线可以抑制线间的串扰。 + H' k) @5 U, f: D6 A; X6 G
% q9 R' V4 o- ?6 G: Y) x 规则六:高速PCB设计中的拓扑结构规则
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在高速PCB设计中,线路板特性阻抗的控制和多负载情况下的拓扑结构的设计,直接决定着产品的成功还是失败。
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3 `+ t6 S+ N5 R& d$ v 菊花链式拓扑结构,一般用于几Mhz的情况下为益。高速PCB设计中建议使用后端的星形对称结构。 # r" d* _- L- O- K, W! ?$ f
7 J3 f' p n$ E( p. B+ I+ I* ` 规则七:走线长度的谐振规则
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5 b3 [9 R. F# x! _0 E- X 检查信号线的长度和信号的频率是否构成谐振,即当布线长度为信号波长1/4的时候的整数倍时,此布线将产生谐振,而谐振就会辐射电磁波,产生干扰。
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4 G$ {, l, H, w$ X2 x4 r 规则八:回流路径规则
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5 X+ [6 V* C. Z8 L$ i 所有的高速信号必须有良好的回流路径。尽可能地保证时钟等高速信号的回流路径最小。否则会极大的增加辐射,并且辐射的大小和信号路径和回流路径所包围的面积成正比。
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规则九:器件的退耦电容摆放规则 6 ^, c1 X+ m5 @$ l" l) g1 Y# d
- a5 F+ Q B: r2 h% I. L 退耦电容的摆放的位置非常的重要。摆放不合理根本起不到退耦的效果。其原则是:靠近电源的管脚,并且电容的电源走线和地线所包围的面积最小。- ], ?! R" Z" [
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