基于電磁兼容的PCB設(shè)計(jì)

2．3 局部電源和IC間的去耦
局部去耦能夠減少沿著電源干線的噪聲傳播。連接著電源輸入口與PCB之間的大容量旁路電容起著一個(gè)低頻脈動濾波器的作用，同時(shí)作為一個(gè)電勢貯存器以滿足突發(fā)的功率需求。此外，在每個(gè)IC的電源和地之間都應(yīng)當(dāng)有去耦電容．這些去耦電容應(yīng)該盡可能的接近引腳。這將有助于濾除IC的開關(guān)噪聲。
2．4 接地技術(shù)
接地技術(shù)既應(yīng)用于多層PCB，也應(yīng)用于單層PCB。接地技術(shù)的目標(biāo)是最小化接地阻抗，以此減少從電路返回到電源之間的接地回路的電勢。
(1)單層PCB的接地線
在單層(單面)PCB中，接地線的寬度應(yīng)盡可能的寬，且至少應(yīng)為1．5 mm(60 mil)。由于在單層PCB上無法實(shí)現(xiàn)星形布線，因此跳線和地線寬度的改變應(yīng)當(dāng)保持為最低，否則將引起線路阻抗與電感的變化。
(2)雙層PCB的接地線
在雙層(雙面)PCB中，對于數(shù)字電路優(yōu)先使用地格柵／點(diǎn)陣布線，這種布線方式可以減少接地阻抗，接地回路和信號環(huán)路。像在單層PCB中，地線和電源線的寬度最少應(yīng)為1．5 mm。另外的一種布局是將接地層放在一邊，信號和電源線放于另一邊。在這種布置方式中將進(jìn)一步減少接地回路和阻抗，去耦電容可以放置在距離IC供電線和接地層之間盡可能近的地方。
(3)保護(hù)環(huán)
保護(hù)環(huán)是一種可以將充滿噪聲的環(huán)境(比如射頻電流)隔離在環(huán)外的接地技術(shù)，這是因?yàn)樵谕ǔ５牟僮髦袥]有電流流過保護(hù)環(huán)。
(4)PCB電容
在多層板上，由分離電源面和地面的絕緣薄層產(chǎn)生了PCB電容。在單層板上，電源線和地線的平行布放也將導(dǎo)致這種電容效應(yīng)。PCB電容的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它具有非常高的頻率響應(yīng)和均勻的分布在整個(gè)面或整條線上的低串連電感。它等效于一個(gè)均勻分布在整個(gè)板上的去耦電容。沒有任何一個(gè)單獨(dú)的分立元件具有這個(gè)特性。
(5)高速電路與低速電路
布放高速電路時(shí)應(yīng)使其更接近接地面，而低速電路應(yīng)使其接近電源面。
(6)地的銅填充
在某些模擬電路中，沒有用到的電路板區(qū)域是由一個(gè)大的接地面來覆蓋，以此提供屏蔽和增加去耦能力。但是假如這片銅區(qū)是懸空的(比如它沒有和地連接)，那么它可能表現(xiàn)為一個(gè)天線，并將導(dǎo)致電磁兼容問題。
(7)多層PCB中的接地面和電源面
在多層PCB中，推薦把電源面和接地面盡可能近的放置在相鄰的層中，以便在整個(gè)板上產(chǎn)生一個(gè)大的PCB電容。速度最快的關(guān)鍵信號應(yīng)當(dāng)臨近接地面的一邊，非關(guān)鍵信號則布放為靠近電源面。
(8)電源要求
當(dāng)電路需要不止一個(gè)電源供給時(shí)，采用接地將每個(gè)電源分離開。但是在單層PCB中多點(diǎn)接地是不可能的。一種解決方法是把從一個(gè)電源中引出的電源線和地線同其他的電源線和地線分隔開。這同樣有助于避免電源之間的噪聲耦合。

3 結(jié)束語
本文所介紹的各種方法與技巧有利于提高PCB的EMC特性，當(dāng)然這些只是EMC設(shè)計(jì)中的一部分，通常還要考慮反射噪聲，輻射發(fā)射噪聲，以及其他工藝技術(shù)問題引起的干擾。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求和設(shè)計(jì)條件，采用合理的抗電磁干擾措施，設(shè)計(jì)出具有良好EMC性能的PCB電路板。