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器件选择的角度来控制数字PCB的EMI

2016-07-11 09:40 来源:电源网综合 编辑:铃铛

在电路设计初期就对EMI进行抑制是非常有必要的,如在电路板阶段就有意识的进行干扰抑制,将有可能避免六成以上的干扰,那么如何在电路板阶段进行EMI控制呢?本文将为从器件选择、信号端子定义、叠层设计的角度来为大家讲一讲这个问题。

器件选型

在进行EMI设计时,首先要考虑选用器件的速率。任何电路,如果把上升时间为5ns的器件换成上升时间为2.5ns的器件,EMI会提高约4倍。EMI的辐射强度与频率的平方成正比,最高EMI频率(fknee)也称为EMI发射带宽,它是信号上升时间而不是信号频率的函数:fknee=0.35/Tr(其中Tr为器件的信号上升时间)。

这种辐射型EMI的频率范围为30MHz到几个GHz,在这个频段上,波长很短,电路板上即使非常短的布线也可能成为发射天线。当EMI较高时,电路容易丧失正常的功能。因此,在器件选型上,在保证电路性能要求的前提下,应尽量使用低速芯片,采用合适的驱动/接收电路。另外,由于器件的引线管脚都具有寄生电感和寄生电容,因此在高速设计中,器件封装形式对信号的影响也是不可忽视的,因为它也是产生EMI辐射的重要因素。一般地,贴片器件的寄生参数小于插装器件,BGA封装的寄生参数小于QFP封装。

连接器的选择与信号端子定义

连接器是高速信号传输的关键环节,也是易产生EMI的薄弱环节。在连接器的端子设计上可多安排地针,减小信号与地的间距,减小连接器中产生辐射的有效信号环路面积,提供低阻抗回流通路。必要时,要考虑将一些关键信号用地针隔离。

叠层设计

在成本许可的前提下,增加地线层数量,将信号层紧邻地平面层可以减少EMI辐射。对于高速PCB,电源层和地线层紧邻耦合,可降低电源阻抗,从而降低EMI。

通过以上的介绍可以看到,在器件的选择方面,尽量选择速率较高的。而对于信号端子的定义,则要在连接器的端子设计上尽量多的安排地针。为了尽量减少EMI的辐射,需要尽量的在PCB增加地线并且将信号层紧邻地平面层。

标签: PCB EMI

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