PCB电测兼容设计.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 在电源进入印刷板的地方安装一个1μF或10μF的去高频电容往往是有利的，即使是用电池供电的系统也需要这种电容。 每10片左右的集成电路要加一片充放电电容，或称为蓄放电容，电容大小可选10μF。最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感，最好使用钽电容或聚碳酸酝电容。 去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f计算；即10MHz取0.1μF，对微控制器构成的系统，取0.1～0.01μF之间都可以。 7.11.4.2 隔离 隔离应注意以下各项： 应注意地环路形成的共模骚扰； 隔离变压器切断地环路，最适用于信号不含直流分量时。宽带信号不宜用它。非理想的变压器在初级和次级之间存在分布电容，该分布电容允许骚扰经变压器进行耦合，因而该分布电容的大小直接影响它的高频隔离性能。也就是说，该分布电容为信号进人电网提供了通道。所以在选择变压器时，必须考虑分布电容的大小。在使用变压器时，必须加静电屏蔽（法拉第屏蔽）并接地，这样可以减小分布参数，因为静电屏蔽破坏了初、次级间的直接耦合，因而也就能降低传导骚扰； 为了更好地降低分布电容，提高开关变压器的共模抑制性能，可采用三层屏蔽：第一层屏蔽连接到初级的电位端；第二层屏蔽连接到次级的低电位端；中心法拉第屏蔽连接到变压器的外壳及安全地； 光电耦合器隔离法：因信号的输入和输出线性关系差，不宜直接用于模拟信号，但最适于传输数字信号。用光脉宽调制法，就能传输含直流分量的模拟信号，而且有优良的线性效果。 7.11.5 慎用IC插座 IC插座对EMC很不利，建议直接在PCB上焊接表贴芯片，具有较短引线和体积较小的IC芯片则更好，BGA及类似芯片封装的IC在目前是最好的选择。安装在插座上（更糟的是，插座本身有电池）的可编程只读存储器（PROM）的发射及敏感特性经常会使一个本来良好的设计变坏。因此，应该采用直接焊接到电路板上的表贴可编程储存器。 带有ZIF座和在处理器（能方便升级）上用弹簧安装散热片的母板，需要额外的滤波和屏蔽，即使如此，选择内部引线最短的表贴ZIF座也是有好处的。 7.11.6 数字电路的控制 数字电路是一种最常见的宽带骚扰源，而瞬态地电流和瞬态负载电流是传导骚扰和辐射骚扰的初始源，必须通过PCB板设计予以减小。当数字电路工作时，其内部的门电路将发生高低电压之间的转换，在转换的过程中，随着导通和截止状态的变换，会有电流从电源流入电路，或从电路流入地线，从而使电源线或地线上的电流产生不平衡而发生变化，这就是瞬态地电流，亦称ΔI噪声电流。由于电源线和地线存在一定电阻和电感，其阻抗是不可忽略的，ΔI噪声电流将通过阻抗引发电源电压的波动，即ΔI噪声电压，严重时将干扰其它电路或芯片的工作。为此，应尽量减小印制板地线和电源线的引线电感，如果使用多层板中的一层作为电源层，另选合适的一层作为接地层，ΔI噪声电压将减至最小。 例如，当脉冲电流的变化为30mA，前后沿为3ns，则噪声带宽可达100MHz，对于长为100mm，宽为1mm，厚为0.03mm的地线，其阻抗可达72.5Ω，ΔI限声电压为2.1V；若采用多层板的接地层，阻抗仅为3.72mΩ，ΔI噪声电压可降至100μV，对其它电路或芯片的工作几乎不发生影响。当然，如果在印制板上安装去耦电容来提供一个电流源，以补偿数字电路工作时所产生的ΔI噪声电流，将会取得更好的效果。 数字电路工作在脉冲状态，其高频分量可延伸到数百兆赫以上。另一方面，外来骚扰脉冲很容易使数字电路误触发。所以，数字电路既是骚扰源，又容易受到骚扰。选用较低的脉冲重复频率和较慢的上升／下降沿，将降低数字电路产生的电磁骚扰。由于只有当骚扰脉冲的强度超过一定容许程度后，才能使数字电路误触发，这种“容许程度” 就是敏感度门限，包括直流噪声容限、交流噪声容限和噪声能量容限。CMOS和HTL电路具有效高的噪声容限，应优选使用。 数字和模拟设备的发射和敏感特性不同，一般不能用对数字信号滤波的方法来实现模拟电路的电磁兼容。例如，模拟电路通常产生窄带骚扰，并常常对连续波骚扰敏感；数字电路常常产生宽带骚扰，并对尖峰脉冲骚扰敏感。控制数字电路的发射和敏感所采用的屏蔽、滤波的范围和程度要根据数字电路单元的性能、电路元器件的速率来决定。 数字系统误动作的重要原因中，绝大多数起因于机壳地、信号地的电位波动。集成电路0V端电位发生变化时，它的工作状态便不稳定，从而影响下一级输入端状况，下一级也会不稳定。0V端电位的变化是接地线本身有电感和直流电阻所致： 须选择电路功能允许的最慢的上升时间和下降时间，以限制产生不必要的高频分量； 避免产生和使用不必要的高逻辑电平，如能用5V电平的就不要用12V电平