電路設計 - 如何優化PCB設計的EMC

電磁相容性是指電子設備在各種電磁環境中以協調有效的管道工作的能力. 電磁相容性設計的目的是使電子設備能够抑制各種外部干擾, 使電子設備能够在特定的電磁環境中正常工作, 同時减少電子設備本身對其他電子設備的電磁干擾. 但是如何實現這個目標呢? 以下是有關如何優化電磁相容性設計的提示 PCB設計.

1、選擇合理的導線寬度

由於印刷線路上瞬態電流產生的衝擊干擾主要由印刷線路的電感引起，囙此印刷線路的電感應最小化。 印刷導線的電感與其長度成正比，與寬度成反比，囙此短而精確的導線有利於抑制干擾。

時鐘引線、行驅動器或匯流排驅動器的訊號線通常攜帶較大的瞬態電流，並且印刷導線應盡可能短。 對於分立元件電路，印製線寬度約為1.5mm，完全可以滿足要求； 對於集成電路，印製線寬度可在0.2mm和1.0mm之間選擇。

2、採用正確的接線策略

使用等徑佈線可以减少導線電感，但導線之間的互感和分佈電容會新增。 如果佈局允許，最好使用網格狀佈線結構。 具體方法是將印製板的一側水准佈線，另一側水准佈線。 然後在交叉孔處連接金屬化孔。 為了抑制印刷電路板導體之間的串擾，在設計佈線時，應儘量避免長距離等距離佈線，儘量延長導線之間的距離，並儘量避免訊號線與地線和電源線交叉。 在一些對干擾非常敏感的訊號線之間設定接地列印線可以有效抑制串擾。 為了避免高頻訊號通過印刷線路時產生電磁輻射，在對印刷電路板進行佈線時還應注意以下幾點：

（1）儘量減少印刷線路的不連續性。 例如，導線的寬度不應突然變化，導線的轉角應大於90度，以禁止圓形佈線。

（2）時鐘訊號引線最有可能產生電磁輻射干擾。 佈線時，導線應靠近接地回路，驅動器應靠近接頭。

（3）公交車司機應靠近待駕駛的公交車。 對於那些離開印刷電路板的導線，驅動器應該靠近連接器。

（4）數据總線的接線應在每兩條訊號線之間夾一條訊號地線。 最好將接地回路放在最不重要的地址導線旁邊，因為後者通常攜帶高頻電流。

（5）在印製板上佈置高速、中速和低速邏輯電路時，設備應按圖1所示的管道佈置。

3、抑制反射干擾

為了抑制出現在印刷線路終端的反射干擾，除了特殊需要外，印刷線路的長度應盡可能縮短，並應使用慢電路。 必要時可以添加端子匹配，即在傳輸線的末端添加相同電阻的匹配電阻器，以連接到地面和電源端子。 根據經驗，對於一般更快的TTL電路，當印刷線路長度超過10cm時，應採取端子匹配措施。 匹配電阻器的電阻值應根據集成電路的輸出驅動電流和吸收電流的最大值來確定。

4. 採用差分訊號線佈線策略 電路板設計 過程

佈線非常緊密的差分訊號對也將彼此緊密耦合。 這種相互耦合將减少EMI發射。 通常（當然也有一些例外）差分訊號也是高速訊號，囙此通常適用高速設計規則。 這對於差分訊號的路由尤其如此，尤其是在為傳輸線設計訊號線時。 這意味著我們必須仔細設計訊號線的佈線，以確保訊號線的特性阻抗沿訊號線連續且恒定。

在差分對的佈局和佈線過程中, 我們希望這兩個 PCB線路 在差分對中是完全相同的. 這意味著在實際應用中, 應盡最大努力確保 PCB線路 在差分對中，阻抗完全相同，接線長度完全相同. 有差別的 PCB線路 通常成對佈線, 它們之間的距離在沿線對方向的任何位置保持不變. 在正常情况下, 差分對的放置和佈線總是盡可能接近.