PCB 板 EMC/EMI 的設計技巧

3 EMI的其它控制手段

3.1 電源系統(tǒng)設計
* 設計低阻抗電源系統(tǒng)，確保在低于fknee頻率范圍內(nèi)的電源分配系統(tǒng)的阻抗低于目標阻抗。
* 使用濾波器，控制傳導干擾。
* 電源去耦。在EMI設計中，提供合理的去耦電容，能使芯片可靠工作，并降低電源中的高頻噪聲，減少EMI。由于導線電感及其它寄生參數(shù)的影響，電源及其供電導線響應速度慢，從而會使高速電路中驅動器所需要的瞬時電流不足。合理地設計旁路或去耦電容以及電源層的分布電容，能在電源響應之前，利用電容的儲能作用迅速為器件提供電流。正確的電容去耦可以提供一個低阻抗電源路徑，這是降低共模 EMI的關鍵。

3.2 接地
接地設計是減少整板EMI的關鍵。
* 確定采用單點接地、多點接地或者混合接地方式。
* 數(shù)字地、模擬地、噪聲地要分開，并確定一個合適的公共接地點。
* 雙面板設計若無地線層，則合理設計地線網(wǎng)格很重要，應保證地線寬度》電源線寬度》信號線寬度。也可采用大面積鋪地的方式，但要注意在同一層上的大面積地的連貫性要好。
* 對于多層板設計，應確保有地平面層，減小共地阻抗。

3.3 串接阻尼電阻
在電路時序要求允許的前提下，抑制干擾源的基本技術是在關鍵信號輸出端串入小阻值的電阻，通常采用22～33Ω的電阻。這些輸出端串聯(lián)小電阻能減慢上升/下降時間并能使過沖及下沖信號變得較平滑，從而減小輸出波形的高頻諧波幅度，達到有效地抑制EMI的目的。

3.4 屏蔽
* 關鍵器件可以使用EMI屏蔽材料或屏蔽網(wǎng)。
* 對關鍵信號的屏蔽，可以設計成帶狀線或在關鍵信號的兩側以地線相隔離。

3.5 擴頻
擴展頻譜（擴頻）的方法是一種新的降低EMI的有效方法。擴展頻譜是將信號進行調(diào)制，把信號能量擴展到一個比較寬的頻率范圍上。實際上，該方法是對時鐘信號的一種受控的調(diào)制，這種方法不會明顯增加時鐘信號的抖動。實際應用證明擴展頻譜技術是有效的，可以將輻射降低7到20dB。

3.6 EMI分析與測試
* 仿真分析
完成PCB布線后，可以利用EM I仿真軟件及專家系統(tǒng)進行仿真分析，模擬EMC/EMI環(huán)境，以評估產(chǎn)品是否滿足相關電磁兼容標準要求。

* 掃描測試
利用電磁輻射掃描儀，對裝聯(lián)并上電后的機盤掃描，得到PCB中電磁場分布圖（如圖3，圖中紅色、綠色、青白色區(qū)域表示電磁輻射能量由低到高），根據(jù)測試結果改進PCB設計。

4 小結
隨著新的高速芯片的不斷開發(fā)與應用，信號頻率也越來越高，而承載它們的PCB板可能會越來越小。PCB設計將面臨更加嚴峻的EMI挑戰(zhàn)，唯有不斷探索、不斷創(chuàng)新，才能使PCB板的EMC /EMI設計取得成功。