單板電磁兼容(EMC)的設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
單板電磁兼容(EMC)的設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
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1、單板電磁兼容(EMC)的設(shè)計(jì)說(shuō)明: 原文(英語(yǔ))來(lái)自Freescale Semiconductor, Inc.的應(yīng)用文檔,作者, T.C. Lun, Applications Engineering, Microcontroller Division, Hong Kong.譯者:xddjd,mail:djdym這篇文章討論了Board-Level的電磁兼容設(shè)計(jì),包括元器件的選擇,電路的設(shè)計(jì)及印刷電路板的layout。文檔分為下列幾個(gè)部分:z PART 1 綜觀EMCz PART 2 器件的選擇及電路的設(shè)計(jì)z PART 3 印刷電路板layout技術(shù)z 附錄 A EMC術(shù)語(yǔ)表z 附錄 B 抗干擾

2、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd第一部分 EMI和EMC縱覽:在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中EMI是一個(gè)主要的問(wèn)題。為抗干擾,設(shè)計(jì)者要么除掉干擾源,要么保護(hù)受影響的電路,最終的目的都是為了達(dá)到電磁兼容的目的。僅僅達(dá)到電磁兼容也許還不夠。 雖然電路工作在板級(jí), 但它有可能對(duì)系統(tǒng)的其他部件輻射噪音、干擾,從而引起系統(tǒng)級(jí)的問(wèn)題。 此外,系統(tǒng)級(jí)或者設(shè)備級(jí)的EMC不得不滿足某些輻射標(biāo)準(zhǔn),以便不影響其他設(shè)備。許多發(fā)達(dá)國(guó)家在電子產(chǎn)品上有非常嚴(yán)格的EMC標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到這些要求,設(shè)計(jì)者必須考慮從板極開(kāi)始的EMI抑制。一個(gè)簡(jiǎn)單的EMI模型包含三個(gè)元素,如圖1所示:1. EMI源2. 耦合路徑3. 感應(yīng)體輻射控制 感應(yīng)控制

3、(減少噪音水平) (降低傳播效率)(降低傳播效率) (增加感應(yīng)的免疫性)圖1: EMI元素(1) EMI源: EMI源包括微處理器,微控制器,靜電放電,傳播器,瞬態(tài)電源器件,如機(jī)電繼電器,電源開(kāi)關(guān),閃電等。在一個(gè)微控制的系統(tǒng)里面,時(shí)鐘電路通常是寬帶噪音的最大產(chǎn)生者,這種噪音分布在整個(gè)頻段范圍內(nèi)。隨著快速半導(dǎo)體使用的增加,這種電路可以產(chǎn)生高達(dá)300MHZ的諧波干擾。(2) 耦合路徑: 噪音能耦合進(jìn)電路的一個(gè)最簡(jiǎn)單的途徑是通過(guò)導(dǎo)體傳導(dǎo)。如果一條線經(jīng)過(guò)一個(gè)吵雜的環(huán)境,那么它會(huì)引入噪音并把噪音傳播到余下的電路中。舉例來(lái)說(shuō),噪音可以通過(guò)電源線傳播到其他電路中。耦合也可以發(fā)生在哪些共有公共阻抗的電路。舉例

4、來(lái)說(shuō),兩個(gè)電路共享運(yùn)送電源供給的導(dǎo)體和到地回路的導(dǎo)體,那么當(dāng)其中一個(gè)電路突然產(chǎn)生一個(gè)電流要求時(shí),因?yàn)檫@兩個(gè)電路共享電源線和源阻之間的公共阻抗,另外一個(gè)電路的供給電壓就會(huì)降低。這種耦合影響可以通過(guò)降低共享阻抗來(lái)減少。不幸的是,源阻抗耦合是電源固有的,而且不能減少,同樣的影響也發(fā)生在到地的導(dǎo)體上面。在一個(gè)電路中的數(shù)字回流在另外一個(gè)電路的回路上產(chǎn)生一個(gè)反彈,一個(gè)不穩(wěn)定的地將嚴(yán)重影響某些低電平模擬電路的性能,例如運(yùn)放,ADC轉(zhuǎn)換和傳感器。對(duì)所有的電路來(lái)說(shuō),耦合也發(fā)生在有電磁輻射的區(qū)域。無(wú)論什么時(shí)候電流發(fā)生變化時(shí),電磁干擾波也就產(chǎn)生了,這些電磁波可以耦合到附近的電路和干擾電 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd

5、路中的其他信號(hào)。(3) 敏感設(shè)備:所有的電子電路都能接收電磁干擾傳播。盡管有一些EMI通過(guò)RF輻射被接收,但大多數(shù)EMI都通過(guò)傳導(dǎo)被接收。在數(shù)字電路中,許多臨界信號(hào)容易收到EMI的干擾,比如說(shuō)RESET,中斷和控制信號(hào),運(yùn)放,控制電路,電源調(diào)整芯片也容易收到噪音的干擾。為了達(dá)到EMC的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)減小產(chǎn)品中的射頻輻射,增加產(chǎn)品的抗干擾性。輻射和感應(yīng)的免疫性都可以歸類到輻射耦合和傳導(dǎo)耦合,輻射耦合對(duì)高頻影響更多,而傳導(dǎo)耦合對(duì)低頻影響更多一些。(4) EMC花費(fèi):最有效的花費(fèi)即最少的花費(fèi)是在設(shè)計(jì)初期就考慮EMC的要求。(見(jiàn)圖2)當(dāng)設(shè)計(jì)者選擇器件, 設(shè)計(jì)電路和做PCB layout時(shí), 把EMC

6、放在首要位置來(lái)考慮好像不大可能,但是本文檔有什么建議要你牢記的話,那就是盡可能減少貧瘠的元件選擇,拙劣的電路設(shè)計(jì)和拙劣的PCB的layout。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd第二部分 元器件選擇和電路設(shè)計(jì):元器件的選擇和電路的設(shè)計(jì)是單板EMC性能的主要影響因素。每種類型的電子元器件都有她自己的特性, 這就需要仔細(xì)考慮設(shè)計(jì)。下面的章節(jié)將討論一些普通電子元器件和電路設(shè)計(jì)的技術(shù)來(lái)減少或者抑制EMI。(1) 器件封裝:所有電子的元器件的封裝可以分為兩類,無(wú)鉛封裝和有鉛封裝。有鉛封裝的元器件有寄生效應(yīng),特別是在高頻范圍中。鉛構(gòu)成了一個(gè)低值電感, 大概是1n H/mm lead. 在終端也可以產(chǎn)生一個(gè)小的電

7、容效應(yīng), 在4 pf附近。 因此應(yīng)當(dāng)盡可能的減少鉛的長(zhǎng)度。無(wú)鉛和表面貼的元器件相比來(lái)說(shuō)有更小的寄生效應(yīng), 大約有0.5nH的寄生電感和0.3PF的終端電容。從EMC的觀點(diǎn)來(lái)看,首選應(yīng)當(dāng)是表面帖元器件,然后是徑向的有鉛封裝元器件,然后才是軸向的有鉛封裝元器件。(2) 電阻:因?yàn)榈偷募纳?yīng),表面貼電阻是首選。有鉛封裝類型的電阻,選擇順序由高到低的次序是 炭膜電阻 > 金屬氧化膜電阻 > 線繞電阻。金屬氧化膜電阻,由于在低頻(MHZ之下)有顯性的寄生影響,所以它一般適合用在大功率密度和高精度的電路中。線繞電阻有很高的敏感度,所以應(yīng)當(dāng)避免在頻率敏感的電路應(yīng)用。最好在大功率處理電路中應(yīng)用。

8、在放大電路設(shè)計(jì)中,電阻的選擇極為重要。在高頻范圍內(nèi),由于在電阻上的感應(yīng)影響,阻抗會(huì)增大。因此,增益調(diào)整的電阻應(yīng)盡可能地放置在靠近放大電路的地方,來(lái)降低板子的感應(yīng)系數(shù)。在上拉/下拉電阻的電路中,晶體管或者IC電路的快速通斷會(huì)引起開(kāi)關(guān)噪音。為了降低這種影響,所有的偏置電阻都盡可能的放在靠近有源器件的地方。在穩(wěn)壓及相關(guān)電路中,直流偏置電阻都應(yīng)當(dāng)盡可能的放在靠近有源器件的地方來(lái)降低去耦影響。在RC濾波網(wǎng)絡(luò)中,必須考慮電阻的感應(yīng)影響,因?yàn)榫€繞電阻的寄生感應(yīng)極容易引起本地振蕩。(3) 電容:選擇合適的電容不是一件容易的事情,因?yàn)殡娙萦胁煌念愋图靶袨榉磻?yīng)。然而,電容是解決許多EMC問(wèn)題的重要器件,下面將討

9、論最普通的電容的類型,特性及用法。鋁電解電容通常是由在兩個(gè)電解質(zhì)中間纏上螺旋狀的金屬箔構(gòu)成,每單位體積可以達(dá)到很高的電容值,但是也增加了內(nèi)部的感應(yīng)系數(shù)。鉭電容由帶直接焊盤(pán)和腳位連接的塊電解質(zhì)構(gòu)成, 它有比電解電容小的感應(yīng)系數(shù)。陶瓷電容由多層的金屬和陶瓷介質(zhì)組成,在低于1MHZ的頻率范圍內(nèi)有顯性的寄生效應(yīng)。不同介質(zhì)對(duì)不同頻率有不同的響應(yīng)。一種類型的電容在不同的頻段范圍可能比另外一種更適用,鋁和鉭電解電容在低頻結(jié)尾處有優(yōu)勢(shì),主要在蓄能和低頻濾波器中采用;在中頻范圍內(nèi)(KhzMHZ)陶瓷電容有優(yōu)勢(shì),主要用作去耦和高頻濾波器。低漂移的陶瓷電容和云母電容主要用在超高頻或者微波應(yīng)用中。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:

10、xddjd為了最佳的EMC性能,電容最好有很小的等效串聯(lián)電阻,因?yàn)榈刃Т?lián)電阻對(duì)信號(hào)有衰減作用,特別是工作頻率接近于電容的諧振頻率時(shí)。(3.1) 旁路電容:旁路電容的主要作用的對(duì)交流旁路,濾掉從敏感區(qū)域進(jìn)入的干擾。旁路電容主要擔(dān)當(dāng)高頻的旁路器件,來(lái)減少在電源部分的瞬態(tài)電路的要求。通常,鋁和鉭電容是旁路電容的最佳選擇,它們的取值取決于PCB上瞬態(tài)電流的需要, 但是通常取值在10470UF,假如PCB上有許多集成電路,開(kāi)關(guān)電路和PCB上帶有長(zhǎng)導(dǎo)線的程序存儲(chǔ)單元,可能需要更大的電容。(3.2) 去耦電容:在有源器件開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開(kāi)關(guān)噪聲通過(guò)電源線向其他地方散播,去耦電容的主要作用是局部穩(wěn)定有源器件

11、的直流電源,減小通過(guò)板子傳播的開(kāi)關(guān)噪音,將這些噪音去耦到地。理想的講,旁路電容和去耦電容應(yīng)當(dāng)在電源入口的地方盡力靠近放在一起,來(lái)濾掉高頻噪聲,去耦電容的取值大約是旁路電容的1/100到1/1000, 去耦電容應(yīng)當(dāng)盡可能的靠近IC,因?yàn)閷?dǎo)線電阻會(huì)降低去耦電容的作用.陶瓷電容經(jīng)常被用來(lái)做去耦作用, 其取值取決于最快信號(hào)的上升/下降沿的時(shí)間. 舉例來(lái)說(shuō), 對(duì)于一個(gè)33MHZ的時(shí)鐘頻率, 使用4.7nf到100nf的去耦電容, 對(duì)于100MHZ的時(shí)鐘頻率, 使用10nf. 另外一方面, 電容的等效串聯(lián)電阻也影響電容的去耦作用, 最好選用等效串聯(lián)電阻小于1歐姆的電容.(3.3)電容諧振頻率:下面我們將主

12、要在電容諧振頻率的觀點(diǎn)上, 討論如何決定旁路電容和諧振電容的取值. 在下圖3中, 在諧振頻率之前, 電容還保持著電容的特性, 而大于諧振頻率時(shí),由于引線長(zhǎng)度和導(dǎo)線電感的影響, 電容的作用將變成電感的作用.表1列舉了兩種類型陶瓷電容的諧振頻率,一種是標(biāo)準(zhǔn)的0.25 inch的插件電容, 3.75n H的內(nèi)部電感系數(shù), 另外一種是貼片電容, 內(nèi)部感應(yīng)系數(shù)是1n H, 我們可以從表中看到貼片電容的諧振頻率是插件電容的兩倍左右.圖3: 阻抗特行和不同的介質(zhì)材料表1: 電容的諧振頻率 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd另外影響去耦電容效率的因素是電容的介質(zhì)材料, 生產(chǎn)去耦電容常用兩種材料,一種是鋇鈦氧體(Z5

13、U),另外一種是鍶鈦氧體(NPO),Z5U有更大的介電常數(shù), 它的諧振頻率從1MHZ到2OMHZ, NPO的介電常數(shù)比較小, 有較高的諧振頻率(超過(guò)1OMHZ),所以,Z5U更適合在低頻電路中做去耦電容, 而NPO更適合在高頻電路中(超過(guò)50MHZ)這里有一個(gè)慣例就是使用并行使用兩個(gè)去耦電容這種做法可以減少更大頻寬的由電源引起的開(kāi)關(guān)噪聲在抑制由有源器件開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的射頻電流方面,多個(gè)并行去耦電容可以提升6的作用多個(gè)去耦電容不只是提供一個(gè)更大頻寬的分配,它們還可以提供更大的引線寬度來(lái)降低導(dǎo)線電感,更大的提升去耦作用兩個(gè)并行電容的取值應(yīng)當(dāng)不同,相差兩個(gè)數(shù)量級(jí)左右,比如說(shuō)0.1UF和0.001UF的兩

14、個(gè)并行去耦電容, 來(lái)獲得更好的去耦效應(yīng).有一點(diǎn)必須注意的是數(shù)字電路的去耦, 低的等效串聯(lián)電阻(ESR)比諧振頻率更重要,因?yàn)榈虴SR提供一個(gè)到地的小電阻, 可以提供充足的去耦作用, 即使在超過(guò)諧振頻率時(shí),電容等效于電感的時(shí)候。(4) 電感: 電感是電場(chǎng)和磁場(chǎng)的連接器件. 因?yàn)榭梢院痛艌?chǎng)相互影響固有的本性, 所以電感比其他元器件更敏感. 和電容一樣, 當(dāng)我們恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用電感時(shí), 它可以解決許多EMC問(wèn)題.有兩種基本類型的電感: 開(kāi)環(huán)和閉環(huán). 它們的不同在于磁場(chǎng)的環(huán)路. 在開(kāi)環(huán)設(shè)計(jì)中, 磁場(chǎng)通過(guò)空氣來(lái)完成自身的環(huán)路, 而閉環(huán)設(shè)計(jì)中,磁場(chǎng)圍繞它自身的中心材料完成磁電路.如圖4所示.圖4電感比電容或者電

15、阻的好處是它沒(méi)有寄生感應(yīng), 所以插線電感和貼片電感幾乎沒(méi)有什么不同. 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd由于開(kāi)環(huán)電感的磁場(chǎng)要通過(guò)空氣, 產(chǎn)生輻射引起EMI的問(wèn)題. 開(kāi)環(huán)電感的選取,繞線筒形狀的要比直桿形狀的和螺線管形狀的都要好, 因?yàn)樗拇艌?chǎng)由中心控制(即本地局部化磁場(chǎng)).如圖5所示.圖5 開(kāi)環(huán)電感對(duì)于閉環(huán)電感, 磁場(chǎng)完全由中心材料控制. 所以這種類型的電感用在電路設(shè)計(jì)中更理想一點(diǎn), 除了它比較貴之外. 這種類型的電感一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是它不僅使磁場(chǎng)環(huán)繞在周圍, 它還對(duì)任何易于輻射進(jìn)電感的磁場(chǎng)有自消去作用。電感有兩種中心材料: 鐵或者鐵氧體鐵中心材料的一般用于低頻應(yīng)用中(幾十 KHZ),而鐵氧體中心材料電感

16、一般用于高頻(MHZ)因此,鐵氧體中心材料電感更適合用在EMC應(yīng)用中。有兩種電感經(jīng)常用在EMC的應(yīng)用中, 一個(gè)是ferrite beads(鐵氧體磁珠),一種是ferrite clamps(鐵氧體磁心)。Ferrite bead是一個(gè)簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)電感,由一個(gè)引線通過(guò)ferrite(鐵氧體)材料組成。在高頻方面提供10db的衰減, 在直流方面衰減很小。Ferrite clamp同ferrite bead相似,在頻率超過(guò)MHZ的區(qū)域提供10db到20db的衰減,無(wú)論是在common mode(共模)或differential mode(差模)模式下。在DC-DC轉(zhuǎn)換電路中,電感必須是低輻射的和可以處

17、理高飽和電流。基于這些要求,繞線筒(bobbin)形狀的電感有這些特性,適合應(yīng)用。在電源供給電路中,需要一個(gè)LC濾波器使低阻抗的供給電路和高阻抗的數(shù)字電路阻抗匹配。電路如圖6所示。圖6 LC濾波 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd在交流濾波中,一種廣泛使用的帶電感的濾波方法如圖7所示。圖7 交流濾波在圖7中,L1是共模電感,也叫共模扼流圈,在共模模式下,有微弱的感應(yīng)系數(shù),在差模模式下,有很強(qiáng)的感應(yīng)系數(shù),使它在兩種模式下都可以提供濾波作用。L1,Cx1和Cx2組成了差分濾波網(wǎng)絡(luò)來(lái)濾掉電源線之間的噪音。L1, Cy1和Cy2組成了共模濾波網(wǎng)絡(luò)來(lái)減小地回路和大地偏差之間的噪音。對(duì)于一個(gè)50歐姆的終端阻抗來(lái)

18、講,這個(gè)濾波可以在差模下降低50dB/decade的EMI, 而在共模模式下可以降低40dB/decade的EMI(電磁干擾)。(5) 二極管:二極管是最簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體器件。結(jié)合它們獨(dú)特的個(gè)性,一些二極管可以解決或者改善有關(guān)EMI的問(wèn)題。表二總結(jié)了二極管的類型。類型 整流二極管 肖特基二極管 齊納二極管 發(fā)光二極管特性大電流;反應(yīng)慢,低消耗低壓降,大電流,快速反轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)模式下運(yùn)用,快速反轉(zhuǎn)瞬變電壓 正向工作模式,無(wú)EMC沖突問(wèn)題EMC應(yīng)用無(wú)高速瞬時(shí)信號(hào)和毛刺保護(hù) ESD保護(hù),過(guò)壓保護(hù),無(wú)備注 電源供給單元 電源供給的開(kāi)關(guān)模式當(dāng)LED貼在面板上并且離PCB有一些距離時(shí),那么它有輻射瞬變電壓抑制二極

19、管 和齊納二極管類似,但工(TVS) 作在雪崩模式,比較大的箝位耐壓范圍,箝位正壓或負(fù)壓的瞬時(shí)變化 變阻二極管(VDR: 壓敏電阻) (MOV: 金屬氧化物變阻器)金屬涂層陶瓷粒,每個(gè)粒子的作用相當(dāng)于高勢(shì)壘的肖特基二極管,主線ESD保護(hù), 瞬變電壓的最快速響應(yīng)。在ESD放電時(shí)傳導(dǎo)高壓瞬時(shí)脈沖毛刺等主線ESD保護(hù),高壓和高瞬變電壓保護(hù)可選齊納二極管或者TVS(5.1) 二極管部分應(yīng)用:許多電路帶有感抗,開(kāi)關(guān)電流在感抗系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)干擾,二極管就是抑制這種干擾(例如瞬變電壓)最有效的器件。下面舉例說(shuō)明。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd圖8 繼電器瞬變抑制在圖8中,控制終端開(kāi)/關(guān)螺旋線圈,從螺旋線圈

20、上引起的瞬變電壓將耦合和輻射到電路其他地方。二極管D1就是用來(lái)箝位這種瞬變電壓的。圖9:直流開(kāi)關(guān)瞬變抑制在圖9中的二極管配置是為了抑制從高壓開(kāi)關(guān)那邊來(lái)的瞬變電壓。圖10:變壓器直流瞬變抑制圖10表示了典型的變壓和整形配置電路,D2是肖特基或齊納二極管,用來(lái)抑制整形后的電壓瞬變。在電機(jī)控制電路中,當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),有刷和無(wú)刷電機(jī)都可以產(chǎn)生輕觸噪音和整流噪音,這時(shí)候就需要抑制二極管來(lái)減小這種噪音,為了更有效的減少這種噪音,二極管應(yīng)當(dāng)盡可能的放在靠近電機(jī)接觸點(diǎn)的地方。在電源入口電路處,需要一個(gè)TVS管或者高壓變阻器來(lái)抑制電壓瞬變。在信號(hào)接口電路處存在的一個(gè)EMI問(wèn)題是ESD, 屏蔽電纜線可以用來(lái)防護(hù)這種

21、ESD,也可以用TVS或者變阻器用來(lái)保護(hù)信號(hào)線。(6) 集成電路: 現(xiàn)代數(shù)字集成電路多數(shù)是基于CMOS技術(shù)基礎(chǔ)上制造。CMOS器件的靜態(tài)功耗比較低,但是快速開(kāi)關(guān)CMOS器件需要從電源處有更多的瞬變功率分配。一個(gè)高速CMOS器件對(duì)電源的動(dòng)態(tài)要求可能會(huì)超過(guò)一個(gè)類似的Bipolar器件(TTL)。因此在這些器件旁邊需要使用去耦電容來(lái)減少對(duì)電源的瞬態(tài)需要。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd(6.1) 集成電路的封裝:現(xiàn)在,哪里有許多類型的集成電路封裝。和分離器件一樣,集成電路的引線越短,EMI問(wèn)題就越少。所以表面貼的集成電路是EMC設(shè)計(jì)更佳的選擇,因?yàn)樗牡偷姆庋b寄生效應(yīng)和小的回路面積。更近一步的提高是在

22、PCB上直接使用芯片邦定的方法。IC管腳的排列方法也會(huì)影響EMC的效能。將IC的電源供給線放在IC封裝的中央,可以獲得從die(芯片核)到封裝管腳最短的引線長(zhǎng)度,也就具有更低的引線感應(yīng)系數(shù),接近的VCC和GND管腳可以使去耦電容更容易布局和作用更明顯(因?yàn)楦〉幕芈访娣e)。在集成電路中和PCB上或者整個(gè)系統(tǒng)中,時(shí)鐘電路是影響EMC效能的主要因素之一。 許多從IC而來(lái)的干擾都和時(shí)鐘頻率或者它的諧波分量有關(guān)。這就需要更好的電路設(shè)計(jì)和PCB layout技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)中來(lái)減小這些干擾。良好的接地,充足的去耦電容和旁路電容都可以減小這些輻射。在CLOCK的分配上使用高阻抗的緩沖也可以減小從時(shí)鐘

23、信號(hào)哪里來(lái)的反射和噪音干擾。對(duì)于組合邏輯電路,時(shí)鐘抖動(dòng),電力線諧波可能會(huì)在使用不同種類的邏輯器件時(shí)產(chǎn)生,例如CMOS和TTL,這主要時(shí)因?yàn)樗鼈冇胁煌拈_(kāi)關(guān)門(mén)限。為了避免這種問(wèn)題,最好使用同類邏輯器件。現(xiàn)在多數(shù)設(shè)計(jì)者選擇CMOS器件時(shí)因?yàn)樗鼈冇幸粋€(gè)很高的干擾極限。由于使用CMOS技術(shù)制造,CMOS邏輯器件是和微控制器接口的首選邏輯器件。一個(gè)重要的概念是使用CMOS器件時(shí),輸入腳位在不使用的時(shí)候應(yīng)當(dāng)接地或者接到電源,因?yàn)樵贛CU電路中,噪音干擾也許會(huì)使這些沒(méi)有使用的輸入端口變得無(wú)規(guī)律的變化,有可能使MCU執(zhí)行不該執(zhí)行的代碼。(6.2) 電壓調(diào)節(jié)器: 對(duì)于典型的調(diào)節(jié)電路, 在調(diào)節(jié)器的輸出近端(盡可能

24、靠近調(diào)節(jié)器)應(yīng)該有適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荩驗(yàn)樵谳敵龊拓?fù)載之間的距離會(huì)在導(dǎo)線上產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)效應(yīng),從而使調(diào)節(jié)器產(chǎn)生內(nèi)部振蕩。典型的,在調(diào)節(jié)器的輸入/輸出端各放置一個(gè)0.1UF的去耦電容來(lái)防止可能產(chǎn)生的內(nèi)部振蕩及濾除掉高頻干擾。另外,還應(yīng)當(dāng)各放置一個(gè)大的旁路電容來(lái)減小輸出紋波,電容的大小使10UF/A(安培)。 如圖11所示。圖11:電壓調(diào)節(jié)器的旁路和去耦(7) 線路終端(匹配法):當(dāng)一個(gè)電路工作在高速模式時(shí),源端和終端的阻抗匹配非常重要。因?yàn)榧偃缱杩共黄ヅ洌赡軙?huì)引起信號(hào)的反射和振蕩。這種額外產(chǎn)生的RF信號(hào)會(huì)輻射或者耦合到電路的其他部分,產(chǎn)生EMI的問(wèn)題。終端負(fù)載會(huì)減少這種我們不希望的影響。終端負(fù)載通過(guò)

25、匹配源端和終端的阻抗來(lái)減小信號(hào)的反射和振蕩,也可以減緩快速信號(hào)的上升/下降沿。這里有幾種終端匹配的方法,每一種都有它的優(yōu)缺點(diǎn),表3列舉了所有的方法。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd終端類型 串行 并行 RC 戴維南相關(guān)費(fèi)用 增加延時(shí)低 低 中 中 高是 很小 很小 很小 很小電源要求低 高 中 高 低臨界參數(shù) Rs = Z0 R0R = Z0 R = Z0 C = 20600pf R = 2 x Z0-備注 好的噪音容限 電源損耗是一個(gè)問(wèn)題檢查帶寬和額外的電容 對(duì)于CMOS要更大功率 僅用在二極管上的一些振蕩噪音和過(guò)沖電壓二極管(7.1) 串聯(lián)端接匹配/源端:如圖12表示了串聯(lián)源端匹配的方法,加

26、上源端電阻R是為了實(shí)現(xiàn)源端Z和傳輸線特性阻抗Z0之間的匹配。它也可以吸收從負(fù)載反射回路的干擾。R應(yīng)當(dāng)盡可能的靠近源端放置,R取值為: R= ( Z0 Z); Rs一般取值在15 75歐姆之間。(譯者注: 許多電路里面串聯(lián)著33歐姆的電阻,其實(shí)主要是為了實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,而不是限流)。圖12: 串聯(lián)端接匹配電路(7.2) 并聯(lián)端接匹配:圖13表示了一個(gè)并聯(lián)端接匹配方法。加上并聯(lián)端接電阻R是為了等效電阻R| ZL(并聯(lián)電阻值)和Z0相匹配。但是這個(gè)方法并不適合手持設(shè)備或產(chǎn)品,因?yàn)镽的電阻值小(典型值是50歐姆),會(huì)消耗大的電流,需要設(shè)備提供更大的電流(100mA , 5V, 50歐姆 )。 這種方法也

27、加入了一個(gè)延時(shí),延時(shí)大小為ZOL | C, 這里ZOL = R| ZL , 而C是負(fù)載的輸入分流電容。圖13:并聯(lián)端接匹配電路(7.3) RC端接匹配:圖14表示了RC端接匹配方法。同并聯(lián)端接匹配類似,只不過(guò)是多加了電容C1,電阻R同并聯(lián)端接匹配類似,使與ZO相匹配, C1的作用是為R提供驅(qū)動(dòng)電流,并把RF干擾信號(hào)過(guò)濾到地。因此RC端接匹配方法比并行端接匹配需要更小的源極驅(qū)動(dòng)電流。 R和C1的取值決定于Z0 和Tpd(往返傳播時(shí)間),和C的時(shí)間常數(shù), RC = 3 Tpd; 這里R|ZL = Z0, C = C1 | Cd。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd圖14: RC端接(7.4) 戴維南端接

28、匹配:圖15表示了戴維南端接匹配。使用R1上拉電阻和R2下拉電阻,可以是邏輯高低電平適合目標(biāo)負(fù)載的要求。R1和R2的取值:R1 | R2 = Z0 。 R1 + R2 +ZL 的值要讓最大電流不超過(guò)源端驅(qū)動(dòng)所能提供的電流。舉例來(lái)說(shuō), R1 = 220, R2 = 330, 那么Vref = R2 * VCC/ (R1 + R2) = 3V; 其中VCC是電源電壓。圖15: 戴維南端接(7.5) 二極管端接:圖16表示了二極管端接方法。和戴維南端接類似,只不過(guò)是將電阻換成了二極管,僅有很低的功耗。二極管的這種接法主要是為了對(duì)從負(fù)載反射來(lái)的干擾信號(hào)實(shí)現(xiàn)過(guò)壓限制。二極管不影響傳輸線特性阻抗。肖特基二

29、極管和快速開(kāi)關(guān)二極管是這種匹配的最佳選擇。這種方法的好處是不需要知道傳輸線特性阻抗Z0 , 而且它還可以同其他端接方法聯(lián)合使用。這種端接方法一般用在MCU內(nèi)部電路中,來(lái)保護(hù)I/O管腳。圖16: 二極管端接(8) 微控制器電路:現(xiàn)在許多IC廠商一直在減小芯片的尺寸(內(nèi)核電路尺寸,DIE Size)來(lái)讓每片硅晶片(SILICON WAFER)可以生產(chǎn)更多的芯片。這樣做通常影響到快速晶體管。因此,盡管MCU的時(shí)鐘可能沒(méi)有增加,但是使上升/下降時(shí)間會(huì)增加,從而引起的諧波分量的提升使頻率上升。在許多情況下,減小芯片尺寸并不會(huì)通知給用戶,因此MCU可能在一個(gè)電 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd路中剛開(kāi)始是好的

30、,但是在產(chǎn)品周期的某個(gè)時(shí)間可能發(fā)生EMC問(wèn)題。最好的解決方法是在一開(kāi)始就考慮到芯片尺寸減小的可能,來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)健的電路。許多實(shí)時(shí)應(yīng)用中需要高速的MCU,設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)十分注意他們的電路設(shè)計(jì)和PCB Layout來(lái)減少潛在的EMC問(wèn)題。隨著MCU的處理能力增強(qiáng),它需要的功耗就越大。將一個(gè)電源供給電路十分靠近的放在微控制器旁邊是不難辦到的,再加上一個(gè)旁路電容可以減少DC電源對(duì)其他電路的影響。MCU有一個(gè)片上振蕩器,需要外接一個(gè)自身用的晶振,可以避免使用從其他時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路來(lái)的時(shí)鐘信號(hào)。這個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘使MCU對(duì)從系統(tǒng)其它部分輻射來(lái)的干擾具有更高的免疫性。MCU通常在時(shí)鐘頻率處有很高的電源要求,因此,將時(shí)鐘

31、信號(hào)靠近MCU放置會(huì)減小這種要求。(8.1) I/O 端口:大多數(shù)MCU的管腳是高阻輸入端口或者輸入/輸出端口。高阻輸入端口容易受干擾的影響,假如輸入端口沒(méi)有適當(dāng)處理(譯者注:感覺(jué)原文本意是把高阻輸入端口不要懸浮)的話,也可能在MCU的寄存器中鎖存進(jìn)錯(cuò)誤的邏輯電平。輸入端口假如在MCU內(nèi)部沒(méi)有被處理,那么需要通過(guò)一個(gè)電阻(4.7K 或者 10K歐姆)來(lái)上拉或者接地來(lái)讓輸入端口有確定的狀態(tài)。浮接的輸入端口的電平通常在供給電壓值的一半左右,或者因?yàn)閮?nèi)部泄漏電流的原因,在一個(gè)不確定的值。在外部中斷IRQ或者復(fù)位RESET引腳上的處理比一般I/O更為重要,因?yàn)樵谶@兩個(gè)引腳上的干擾噪音如果引起錯(cuò)誤的觸發(fā)

32、,那么可能會(huì)在電路的動(dòng)作上產(chǎn)生一個(gè)災(zāi)難性的后果。CMOS器件通常有比較大的電流損耗,當(dāng)輸入端口浮接,輸入觸發(fā)器處于半開(kāi)半閉狀態(tài),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)IC的泄漏電流。處理好高阻輸入端口就會(huì)減少對(duì)電源電流的要求,跟其它EMC的好處一樣。(8.2) IRQ 端口:IRQ腳位是MCU最為敏感的管腳之一,因?yàn)樗梢栽贛CU上產(chǎn)生中斷并引起MCU的動(dòng)作。IRQ(外部中斷)既可能從一個(gè)在PCB上離MCU有點(diǎn)距離的設(shè)備上引入,甚至也可以在一個(gè)內(nèi)嵌的適配器或者子系統(tǒng)卡上引入,因此,對(duì)連接到IRQ端口的任何接線的ESD的防護(hù)是十分重要的。在IRQ腳位上使用雙向二極管,Transorb二極管,或者金屬氧化物變阻器(MOV)

33、是較為恰當(dāng)?shù)淖龇ǎ渥饔靡皇菍?duì)IRQ引腳做ESD防護(hù),另外一個(gè)作用是減少過(guò)壓沖擊和阻尼振蕩。即使應(yīng)用中對(duì)價(jià)格問(wèn)題比較敏感,在IRQ管腳上的抗干擾和ESD保護(hù)的措施也不能減少。(8.3) RESET管腳:因?yàn)椴煌膽?yīng)用利用了在MCU上電啟動(dòng)和掉電時(shí)的各種不同的情況,不合適的復(fù)位可能會(huì)引起許多問(wèn)題。復(fù)位輸入最基本的功能是保證在電源上電時(shí)MCU執(zhí)行應(yīng)用代碼。在電源上電時(shí),MCU的供電電壓開(kāi)始加載,在晶振穩(wěn)定振蕩前會(huì)有有一些時(shí)間。因此,在RESET管腳上的電平應(yīng)持續(xù)一段時(shí)間。最簡(jiǎn)單的RESET時(shí)間是由RC網(wǎng)絡(luò)組成,電容通過(guò)一個(gè)電阻充電到一定電位的電平,直到MCU內(nèi)部的晶振電路檢測(cè)到RESET管腳上的電

34、壓達(dá)到了邏輯高電平。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd從理論上來(lái)看,對(duì)于RESET的RC網(wǎng)絡(luò)的電容和電阻值沒(méi)有什么要求,但是這里有其他方面需要考慮。RESET管腳內(nèi)部的泄漏電流最大定義在1uA(針對(duì)MOTOROLA的HC08 MCU而言),這就意味著電阻最大是100K歐姆,而且電容不能是電解電容,保持停止電流最小。在考慮低花費(fèi)、低泄漏和高頻反應(yīng)性能好的基礎(chǔ)上,陶瓷電容是一個(gè)折衷的選擇。RESET管腳的電容值非常低(HC08 MCU低于5pf)。因?yàn)樽畲笙吕娏鞔蠹s在5mA ,1V左右, 阻抗的最小值也要受到限制。加上外部電容的低阻抗電源,應(yīng)保證上拉電阻的最小值為2K歐姆。為了防止電壓超過(guò)供電電壓,

35、也為了使當(dāng)電源關(guān)掉時(shí)電容快速放電,推薦在RESET管腳上使用箝位二極管。(8.4) 振蕩器:許多MCU使用了反相放大器,和外部的晶體或者陶瓷晶體一起構(gòu)成皮爾斯振蕩器,下面將討論反相放大器最少需要多大的增益(跨導(dǎo))來(lái)和外部的器件一起完成振蕩。圖17演示了用在MCU上面,頻率范圍值從1MHZ 20MHZ范圍的一個(gè)皮爾斯振蕩器的構(gòu)成。振蕩器MCU內(nèi)部的部分電路用簡(jiǎn)單的形式表示就是以一個(gè)與非門(mén)后面加以一個(gè)非門(mén)電路。這個(gè)NAND(與非門(mén))有兩個(gè)輸入,一個(gè)連接到MCU的管腳OSC1,一個(gè)連接到MCU內(nèi)部的停止振蕩信號(hào)。圖17: 標(biāo)準(zhǔn)皮爾斯振蕩器(1MHZ 20MHZ)對(duì)于振蕩電路來(lái)講,必須有正反饋,而且閉

36、環(huán)增益要大于1。電阻R0的使用導(dǎo)致了負(fù)反饋,增加了開(kāi)環(huán)增益的要求,R0通常應(yīng)當(dāng)盡可能的大來(lái)降低負(fù)反饋,同時(shí)克服上電時(shí)的電流泄漏。當(dāng)使用的晶體在1MHZ 20MHZ時(shí),R0的取值在1M 10M歐姆之間。對(duì)于一個(gè)陶瓷晶體,R0通常取值1M歐姆。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd晶體Q和電容C1、C2共同構(gòu)成了振蕩電路。C1和C2代表了外部電容和任何并行的寄生電容。一個(gè)晶體或者陶瓷晶體的小信號(hào)等效電路如圖18所示。圖18: 晶體等效電路在等效電路中,R稱為串聯(lián)電阻,L和C分別被稱為啟動(dòng)/串聯(lián)電感和電容。C0是分流電容,它代表了振蕩器所有低頻板極電容和晶體盒寄生電容的總和,所有OSC1和OSC2之間的寄生

37、電容都包括在這個(gè)值中。對(duì)于一個(gè)特定的晶體,R, L, C和C0的值都在晶體的數(shù)據(jù)說(shuō)明書(shū)(datasheet)中指明。為了計(jì)算這些值,生產(chǎn)商必須給這些晶體送一定的信號(hào),也就是這些值從晶體中的電源消耗達(dá)到一定水平時(shí)獲得。然而,在振蕩器啟動(dòng)時(shí),通過(guò)晶體的唯一信號(hào)是熱噪聲,所以在晶體中的功耗非常得低,眾所周知,當(dāng)晶體中的功耗降低時(shí),它的等效電阻就增加,R的最大值就通過(guò)這種方法由生產(chǎn)商確定。由于R0,C1和C2的值不但取決于內(nèi)部反相器的特性,也取決于外部晶體或陶瓷晶體的特性,準(zhǔn)確的參數(shù)配置應(yīng)當(dāng)由生產(chǎn)商的datasheet推導(dǎo)出來(lái)。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd第三部分:印刷電路板Layout技術(shù):除了元

38、器件選擇和電路設(shè)計(jì),好的印刷電路板的Layout技術(shù)也是EMC性能的重要影響因素之一。因?yàn)镻CB是系統(tǒng)中固有的一部分,所以通過(guò)PCB layout技術(shù)來(lái)改進(jìn)EMC性能對(duì)最終產(chǎn)品不會(huì)增加任何額外的費(fèi)用。應(yīng)當(dāng)注意,對(duì)于PCB Layout來(lái)講沒(méi)有什么絕對(duì)和嚴(yán)格的規(guī)則。沒(méi)有任何一個(gè)規(guī)則可以包含整個(gè)PCB Layout。大多數(shù)的PCB Layout受板子的尺寸和板子的層數(shù)限制。某些Layout技術(shù)可能用在某種電路中,而在其它Layout中不用。 許多時(shí)候這取決于PCB Layout工程師的經(jīng)驗(yàn)。不過(guò)這里也有一些一般的規(guī)則,將在下面的章節(jié)中討論。這些規(guī)則應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作一般的指導(dǎo)。應(yīng)當(dāng)記住拙劣的PCB Lay

39、out可以產(chǎn)生更多的EMC問(wèn)題,所以優(yōu)良的PCB Layout比拙劣的PCB Layout出現(xiàn)問(wèn)題而去改善它要好很多,而且,在很多情況下,增加濾波器和元器件并不能解決由拙劣的PCB Layout所帶來(lái)的EMC問(wèn)題,到最后,可能需要重新做板子的Layout。 因此,一開(kāi)始就做好PCB Layout是節(jié)省花費(fèi)的最好辦法。(1) PCB的基本特性:在垂直方向的疊層看,PCB由一系列的層壓板,走線和預(yù)浸材料組成。在多層PCB中,為了方便調(diào)試,大多數(shù)設(shè)計(jì)者將走線層放在最外層。在PCB上的走線有阻抗,電容和電感特性。z 阻抗:走線的阻抗是由銅的重量和橫切面面積決定。舉例來(lái)說(shuō),1盎司的銅有0.49m歐姆/單

40、位面積的阻抗。z 電容:走線的電容值是由絕緣體(EoEr),覆蓋面積A, 和走線之間的距離h決定。公式是 C = EoEr * A/h , 其中Eo是自由空間的介電常數(shù)(8.854pf/m),Er是在PCB襯底的相對(duì)介電常數(shù)(在FR4(應(yīng)當(dāng)是環(huán)氧樹(shù)脂層)層為4.7 )。z 電感:走線的電感均勻地分布在走線中,大約1nH/m 。對(duì)于1盎司的銅走線,在0.25mm(10mil)厚度的FR4層板的基礎(chǔ)上, 在地線層上的0.5m(20mil)的寬度和20mm(800mil)的走線將具有9.8m歐姆的電阻, 20nH的電感和1.66pf耦合到地的電容。將這些值同器件的寄生特性相比是微不足道的,但是所有走

41、線的總值可能會(huì)超過(guò)器件的寄生特性值,所以設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)將這種情況考慮進(jìn)去。下面是PCB Layout的一些一般指導(dǎo):z 增加走線之間的距離來(lái)減小電容耦合的串?dāng)_。z 將電源和地平行布置來(lái)最大化PCB的電容。z 將敏感及高頻的走線盡量遠(yuǎn)離高干擾的電源走線。z 加寬電源和地的走線來(lái)減小電源線和地線之間的阻抗。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd(2) 分割:分割是使用物理分割技術(shù)來(lái)減小不同類型電路之間的耦合,特別是電源走線和地線之間的耦合。圖19演示了一個(gè)分割4種不同電路的例子。在地線面,非金屬的溝道隔離了4個(gè)地線面。電感和電容為各個(gè)部分的板子提供了濾波的作用,同時(shí)減少了不同電路的電源走線之間的耦合。高速數(shù)字

42、電路布置在靠近電源入口的地方,是因?yàn)樗鼈儗?duì)電源有很高的瞬態(tài)要求。接口電路可能需要ESD防護(hù)和瞬變抑制電路或電路。對(duì)于電感和電容來(lái)講,最好使用不同的電感電容值來(lái)代替僅使用一個(gè)大電感和大電容,因?yàn)檫@樣對(duì)于不同的電路可以提供不同的濾波特性。圖19:分割功能模塊(3) 局部電源和IC的去耦:局部的去耦可以減少沿電源線傳播的干擾。在電源到PCB入口的地方加上大的旁路電容會(huì)對(duì)低頻的紋波起到濾波的作用,還有對(duì)突然的電源需要起到儲(chǔ)能的作用。另外,在每個(gè)IC的電源和地之間應(yīng)當(dāng)加上去耦電容,而且盡可能的放在靠近IC管腳的地方,這樣有助于濾掉從IC出來(lái)的開(kāi)關(guān)噪聲。(4) 基準(zhǔn)面的射頻電流:不管對(duì)多層PCB的參考地層

43、來(lái)說(shuō),還是對(duì)單面板的地走線來(lái)講,電流的回路總是從負(fù)載回到電源。PCB的回路阻抗越低,它的EMC性能越好。因?yàn)閺呢?fù)載到電源的射頻電流的影響,長(zhǎng)的回路會(huì)相互產(chǎn)生互耦。因此,回路的長(zhǎng)度越短,回路的面積越小越好。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd(5) 走線分離:走線分離是為了減小同一層PCB上臨近走線的串?dāng)_和干擾耦合(通過(guò)磁通量耦合)。3W規(guī)則表述了所有的信號(hào)走線必須分開(kāi)的距離規(guī)則,邊到邊的分離如圖20所示。為了減小磁耦合,在臨界信號(hào)旁邊布置基準(zhǔn)地來(lái)隔離耦合到這些信號(hào)線的其它干擾。(譯者注:對(duì)于干擾敏感的信號(hào)線,例如時(shí)鐘線,RESET線,IRQ線,音視頻線,最好應(yīng)用3W規(guī)則) 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 圖20: 走線

44、分離 譯者:xddjd(6) 保護(hù)和分流走線:在時(shí)鐘電路中,本地去耦電容對(duì)于沿著電源線傳播的干擾濾除是很有效的。但是時(shí)鐘線也應(yīng)當(dāng)需要一些防護(hù)來(lái)避免其他EMI源的干擾。否則受到干擾的時(shí)鐘信號(hào)會(huì)在電路其他地方引起問(wèn)題。在一個(gè)干擾系統(tǒng)中,隔離和保護(hù)象時(shí)鐘走線這樣的關(guān)鍵信號(hào)走線,使用分流走線和保護(hù)走線是十分有效的方法之一。在圖21中,分流走線和保護(hù)走線沿著在PCB上關(guān)鍵信號(hào)走線方向布置。保護(hù)走線不僅隔離了從其他信號(hào)線的磁通量耦合,也防止關(guān)鍵信號(hào)耦合到其他信號(hào)走線上。分流走線和保護(hù)走線的區(qū)別是,分流走線不需要端接(接到地),而保護(hù)走線必須在兩端接地。為了進(jìn)一步的減少耦合,在多層PCB中可以在保護(hù)走線上每

45、隔一段距離就增加一些到地的過(guò)孔。圖21:分流和保護(hù)走線(7)接地技術(shù):接地技術(shù)不僅用在多層板中,也用在單面板中。 接地技術(shù)的目的是使接地阻抗最小化,從而減小從電路返回到電源的接地回路的電勢(shì)。(7.1) 單面板PCB的地線: 在單面板中,地線應(yīng)當(dāng)盡可能的寬,最小為1.5mm(60mil)。由于星形布線無(wú)法在單面板上實(shí)現(xiàn),對(duì)于跳線的使用和地線寬度的調(diào)整應(yīng)當(dāng)保持最少,因?yàn)檫@會(huì)引起走線阻抗和感應(yīng)系數(shù)的變化。(7.2) 雙面板PCB的地線: 在雙面板上,對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō),最好采用網(wǎng)狀/矩陣狀的地線布置,因?yàn)檫@種配置可以減小接地阻抗,接地回路和信號(hào)環(huán)路。同單面板一樣,雙面板的電源和地線的最小寬度應(yīng)為1.5

46、mm(60mil)。另外一種方法是將雙面板的一面做為地線,另外一面放置電源和信號(hào)線,用這種方法可以進(jìn)一步的減小接地阻抗和接地回路,而且可以將去耦電容盡可能的靠近IC放置。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd(7.3) 保護(hù)環(huán):保護(hù)環(huán)也是接地技術(shù)之一,它可以有效的將干擾噪音(例如射頻電流)屏蔽在保護(hù)環(huán)之外,因?yàn)樵谕ǔ9ぷ髦校瑳](méi)有電流從保護(hù)環(huán)中流過(guò)。見(jiàn)圖22.圖22: 保護(hù)環(huán)(7.4) PCB電容:在多層PCB板中,在電源層和地線層會(huì)產(chǎn)生一個(gè)PCB電容。在單層板中, 假如說(shuō)電源線和地線是平行走線,那么也會(huì)有這種電容效應(yīng)。這個(gè)電容的好處是它有很高的頻率響應(yīng)和很低的串行電感,它均勻的分布在整個(gè)平面和走線中。十分有意義的是,它是一個(gè)均勻分布在整個(gè)板子中的去耦電容,沒(méi)有任何一個(gè)分立元件有這個(gè)特性。(7.5) 高速電路和低速電路:高速電路應(yīng)該靠近地線面布置,低速電路應(yīng)當(dāng)靠近電源面布置。(7.6) 地線鋪銅:在一些模擬電路中,沒(méi)有用到的區(qū)域會(huì)用一大片的接地(鋪銅)來(lái)覆蓋,用來(lái)提供屏蔽和提高去耦作用。但假如這塊銅皮是浮接的(即沒(méi)有接到地),這塊銅皮的作用可能會(huì)相當(dāng)于一個(gè)天線,可能產(chǎn)生EMC問(wèn)題。 轉(zhuǎn)貼請(qǐng)注明 譯者:xddjd(7.

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