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Array|必须收入囊中的 PCB EMC 设计关键因素( 二 )


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04
PCB布局技巧
PCB布局设计时 ， 应充分遵守沿信号流向直线放置的设计原则 ， 尽量避免来回环绕 ， 如图6所示 。这样可以避免信号直接耦合 ， 影响信号质量 。
此外 ， 为了防止电路之间、电子元器置和元器件的布局应遵从如下原则：
Array|必须收入囊中的 PCB EMC 设计关键因素
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图 6 电路模块沿信号流向直线放置
1、单板上如果设计了接口“干净地” ， 则滤波、隔离器件应放置在“干净地”和工作地之间的隔离带上 。这样可以避免滤波或隔离器件通过平面层互相耦合 ， 削弱效果 。此外 ， “干净地”上 ， 除了滤波和防护器件之外 ， 不能放置任何其他器件 。
2、多种模块电路在同一PCB上放置时 ， 数字电路与模拟电路、高速与低速电路应分开布局 ， 以避免数字电路、模拟电路、高速电路以及低速电路之间的互相干扰 。另外 ， 当线路板上同时存在高、中、低速电路时 ， 为了避免高频电路噪声通过接口向外辐射 ， 应该遵从图7中的布局原则 。
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图7 高、中、低速电路布局原则
3、线路板电源输入口的滤波电路应应靠近接口放置 ， 避免已经经过了滤波的线路被再次耦合 。
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图8 电源输入口的滤波电路应应靠近接口放置
4、接口电路的滤波、防护以及隔离器件靠近接口放置 ， 如图9所示 ， 可以有效的实现防护、滤波和隔离的效果 。如果接口处既有滤波又有防护电路 ， 应该遵从先防护后滤波的原则 。
因为防护电路是用来进行外来过压和过流抑制的 ， 如果将防护电路放置在滤波电路之后 ， 滤波电路会被过压和过流损坏 。
此外 ， 由于电路的输入输出走线相互耦合时会削弱滤波、隔离或防护效果 ， 布局时要保证滤波电路（滤波器）、隔离以及防护电路的输入输出线不要相互耦合 。
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图9接口电路的滤波、防护以及隔离器件靠近接口放置
5、敏感电路或器件（如复位电路等）远离单板各边缘特别是单板接口侧边缘至少1000mil 。
6、存在较大电流变化的单元电路或器件（如电源模块的输入输出端、风扇及继电器）附近应放置储能和高频滤波电容 ， 以减小大电流回路的回路面积 。
7、滤波器件需并排放置 ， 以防止滤波后的电路被再次干扰 。
8、晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件远离单板接口连接器至少1000mil 。这样可将干扰直接向外辐射或在外出电缆上耦合出电流来向外辐射 。
05
PCB布线规则
除了元器件的选择和电路设计之外 ， 良好的印制电路板（PCB）布线在电磁兼容性中也是一个非常重要的因素 。既然PCB是系统的固有成分 ， 在PCB布线中增强电磁兼容性不会给产品的最终完成带来附加费用 。
任何人都应记住一个拙劣的PCB布线能导致更多的电磁兼容问题 ， 而不是消除这些问题 ， 在很多例子中 ， 就算加上滤波器和元器件也不能解决这些问题 。到最后 ， 不得不对整个板子重新布线 。
因此 ， 在开始时养成良好的PCB布线习惯是最省钱的办法 。下面将对PCB布线的一些普遍规则和电源线、地线及信号线的设计策略进行介绍 ， 最后 ， 根据这些规则 ， 对空气调节器的典型印制电路板电路提出改进措施 。
1、 布线分离
布线分离的作用是将PCB同一层内相邻线路之间的串扰和噪声耦合最小化 。3W规范表明所有的信号（时钟 ， 视频 ， 音频 ， 复位等等）都必须象图10所示那样 ， 在线与线 ， 边沿到边沿间予以隔离 。
为了进一步的减小磁耦合 ， 将基准地布放在关键信号附近以隔离其他信号线上产生的耦合噪声 。
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图10 线迹隔离
2、保护与分流线路
设置分流和保护线路是对关键信号 ， 比如对在一个充满噪声的环境中的系统时钟信号进行隔离和保护的非常有效的方法 。在图21中 ， PCB内的并联或者保护线路是沿着关键信号的线路布放 。


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