Array|必须收入囊中的 PCB EMC 设计关键因素( 三 )


保护线路不仅隔离了由其他信号线上产生的耦合磁通 , 而且也将关键信号从与其他信号线的耦合中隔离开来 。分流线路和保护线路之间的不同之处在于分流线路不必被端接(与地连接) , 但是保护线路的两端都必须连接到地 。为了进一步的减少耦合 , 多层PCB中的保护线路可以每隔一段就加上到地的通路 。
Array|必须收入囊中的 PCB EMC 设计关键因素
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图11 分流和保护线路
3、电源线设计
根据印制线路板电流的大小 , 尽量加粗电源线宽度 , 减少环路电阻 。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致 , 这样有助于增强抗噪声能力 。在单面板或双面板中 , 如果电源线走线很长 , 应每隔3000mil对地加去耦合电容 , 电容取值为10uF+1000pF 。
【Array|必须收入囊中的 PCB EMC 设计关键因素】4、地线设计(底线设计原则)
(1)数字地与模拟地分开 。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路 , 应使它们尽量分开 。低频电路的地应尽量采用单点并联接地 , 实际布线有困难时可部分串联后再并联接地 。高频电路宜采用多点串联接地 , 地线应短而租 , 高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔 。
(2)接地线应尽量加粗 。若接地线用很纫的线条 , 则接地电位随电流的变化而变化 , 使抗噪性能降低 。因此应将接地线加粗 , 使它能通过三倍于印制板上的允许电流 。如有可能 , 接地线应在2~3mm以上 。
(3)接地线构成闭环路 。只由数字电路组成的印制板 , 其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力 。
5、信号线设计
对于关键信号线 , 如果单板有内部信号走线层 , 则时钟等关键信号线布在内层 , 优先考虑优选布线层 。另外 , 关键信号线一定不能跨分割区走线 , 包括过孔、焊盘导致的参考平面间隙 , 否则会导致信号回路面积的增大 。而且关键信号线应距参考平面边沿≥3H(H为线距离参考平面的高度) , 以抑制边缘辐射效应 。
对于时钟线、总线、射频线等强辐射信号线和复位信号线、片选信号线、系统控制信号等敏感信号线 , 应远离接口外出信号线 。从而避免强辐射信号线上的干扰耦合到外出信号线上 , 向外辐射;也避免接口外出信号线带进来的外来干扰耦合到敏感信号线上 , 导致系统误操作 。
对于差分信号线应同层、等长、并行走线 , 保持阻抗一致 , 差分线间无其它走线 。因为保证差分线对的共模阻抗相等 , 可以提高其抗干扰能力 。根据以上布线规则 , 对空气调节器的典型印制电路板电路进行改进优化 , 如图12所示 。
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图12 改进空气调节器的典型印制电路板电路
总体来说 , PCB设计对EMC的改善是:在布线之前 , 先研究好回流路径的设计方案 , 就有最好的成功机会 , 可以达成降低EMI辐射的目标 。
而且在还没有动手实际布线之前 , 变更布线层等都不必花费任何钱 , 是改善EMC最便宜的做法 。


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