電子設(shè)備中基于接地與屏蔽的電磁兼容性設(shè)計(jì)

在PCB版電路布線方面，為了提高電磁兼容性，可以采取以下的布線策略：為避免集中電場(chǎng)耦合到較強(qiáng)噪聲的相鄰路徑，在轉(zhuǎn)彎處路徑采用45°以避免直角布線;在傳送高頻與敏感信號(hào)路徑上不采用短截線，以避免在短截線上產(chǎn)生振蕩;保持從驅(qū)動(dòng)到負(fù)載的路徑寬度不變，以避免產(chǎn)生反射導(dǎo)致線路阻抗不平衡;在多個(gè) PCB板地線連接時(shí)，為了避免短截線信號(hào)路徑，必須杜絕采用樹(shù)型排列的高速和敏感信號(hào)線，同樣也要杜絕輻射型排列的高速和敏感信號(hào)線，以避免產(chǎn)生反射和輻射干擾;密集的電源和地層過(guò)孔會(huì)導(dǎo)致電源阻抗增加，電源在該點(diǎn)形成高阻抗，影響射頻電流傳遞，因此應(yīng)當(dāng)避免過(guò)孔密度過(guò)大;所有敷銅區(qū)直接連接到地，避免敷銅區(qū)變成輻射天線;除上述常用的布線策略外，其它布線策略這里就不討論了。

3.2 接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)是復(fù)雜的，要考慮的因素很多。電磁屏蔽有利于電磁干擾的相互隔離，在電子設(shè)備中，如將屏蔽與接地結(jié)合使用，那么電子設(shè)備中的絕大部分電磁干擾問(wèn)題是可以獲得解決的。為了使接地系統(tǒng)的接地阻抗最小，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以采用以下技術(shù)措施。

① 接地點(diǎn)選擇。低頻電路中電感影響較小，為避免多點(diǎn)接地形成環(huán)流導(dǎo)致干擾，在工作于1MHz頻率以下時(shí)，應(yīng)采用單點(diǎn)接地。高頻電路中電感影響較大，在工作于10MHz頻率以上時(shí)，可采用就近多點(diǎn)接地，地線應(yīng)短而粗，以降低地線阻抗。

② 數(shù)字電路與模擬電路接地必須嚴(yán)格分開(kāi)，并且分別與電源端地線相連，兩者地線不可以相混，此外，還要注意盡量加大模擬電路的接地面積，以減少接地阻抗。

③ 由于導(dǎo)體電感與導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比而與直徑成反比，因此接地線應(yīng)盡量短而粗，使其可通過(guò)三倍于印刷線路板的允許電流，以提高抗噪能力。

④ 數(shù)字電路的接地線應(yīng)當(dāng)構(gòu)成閉環(huán)路，避免耗電量大時(shí)加大電位差值，以提高PCB抗噪聲能力。

⑤ 為了減少接地阻抗，將多層線路板的其中一層作為接地層并起屏蔽作用，一般將印刷板周邊布作地線。

⑥ 在電源板面和接地板面的絕緣薄層間存在電容，將其放置在相鄰層可構(gòu)成去耦電容，從而提高高頻率響應(yīng)特性。

⑦ 低速電路和元件的分布與放置應(yīng)當(dāng)盡量使其靠近電源面，而高速電路和元件的分布與放置應(yīng)當(dāng)盡量使其靠近接地面。

⑧ 多電源供電時(shí)，各個(gè)電源應(yīng)當(dāng)分開(kāi)接地。

電子設(shè)備接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有多種接地方式，如數(shù)字系統(tǒng)(邏輯地)和模擬系統(tǒng)接地，機(jī)殼接地(屏蔽地)與系統(tǒng)接地等，接地技術(shù)在多層與單層PCB板中都有廣泛應(yīng)用，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)接地阻抗的最小化，減少接地回路電勢(shì)的不良影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，電子設(shè)備更新?lián)Q代越來(lái)越快，電磁兼容性設(shè)計(jì)變得更加重要。但是電子設(shè)備設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)表明，如將屏蔽與接地措施結(jié)合使用，就可對(duì)外部產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)行抑制，解決電子設(shè)備中的絕大部分電磁干擾問(wèn)題。