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印制电路板(PCB)设计如何抑制电磁干扰?

2022-07-26 16:55
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小白在设计印制电路板时常常因为自身基础知识及经验不够,忽略电磁干扰方面的错误,造成电路板结果不如预期,导致费时费力费钱,那小白该如何在PCB设计时如何抑制电磁干扰,提高效率?

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1、印制电路板的选取

印制电路板有单面、双面和多层板之分。单面和双面板一般用于低、中密度布线的电路和集成度较低的电路。多层板适用于高密度布线、高集成度芯片的调整数字电路。(在一些柔性PCBA上更要注意EMI,常见的手机及TFT KEY都采用了屏蔽方式)。

2、元器件布置

首先应对板上的元器件分组,目的是对印制板上的空间进行分割,同组的放在一起,以便在空间上保证各组的元器件不致于相互干扰。一般先按使用电源电压分组,再按数字与模拟、高速与低速以及电流大小等进一步分组。不相容的器件要分开布置,例如发热元件远离关键集成电路,磁性元件要屏蔽,敏感器件则应远离CPU时钟发生器等。

3、地线的布置

布置地线时,首先考虑的问题是“分地”,即根据不同的电源电压,数字电路和模拟电路分别设置地线,在多层印制板中有专门的地线层,在底线蹭上用“划沟”的方法来分地。但是分地并不是把各种地完全隔离,而是在适当的位置仍需把不同的地短接起来,以保证整个地线的电连续性,短接通道优势也形象地称之为“桥”。桥应该有足够的宽度。

4、连接器

连接器及其引脚应根据元器件在板上的位置确定。所有连接器最好放在印制板的一侧,尽量避免从两侧引出电缆,以便减小共模电流辐射。高速器件(频率大于10MHz或上升时间小于2ns的器件)尽可能远离连接器。/O驱动器则应紧靠连接器,以免I/O信号在板上长距离走线,耦合上干扰信号。

5、注意事项

布置地线时要注意以下几点:

①多层板信号层上的高速信号轨线不能横跨地线层上的沟。②A/D变换器芯片如只有一个地线引脚,则该芯片应安放在连接模拟地和数字地的桥上,避免数字信号回流饶沟而行。

③连接器不要跨装在地线沟上,因为沟两边的地电位可能差别较大,从而通过外接电缆产生共模辐射骚扰。

④双面板的地线通常采用井字形网状结构,即一面安排成梳形结构地线,另一面安排几条与之垂直的地线,交叉处用过孔连接。网状结构能减小信号电流的环路面积。地线应尽可能地粗,以减小地线上的分布电感。


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