高速PCB設(shè)計的EMI抑制探討一

　　控制的觀點來看，這一做法也是非常有利的，因而該方案成為目前應(yīng)用最廣泛的六層板設(shè)計方案。

　　如果我們能夠有能力將所有的信號走線完全分布在兩層內(nèi)進(jìn)行，那么我們可以采用其它更優(yōu)化的疊層設(shè)計：將第1和第6層(兩個表層)鋪地，第3和第4層設(shè)置為電源和地。信號線走在2和5層，兩邊都有參考平面屏蔽，因而EMI抑制能力是優(yōu)異的。該設(shè)計的缺點就是走線層只有兩層，布線空間略顯緊張。實際中要靈活處理，比如在鋪銅區(qū)內(nèi)也可以適當(dāng)走線，只是要注意不能隔斷上層信號的回流通路。

　　還有一種疊層方案為：信號、地、信號、電源、地、信號，這也可實現(xiàn)信號完整性設(shè)計所需要的良好的環(huán)境：信號層與參考層相鄰，電源層和接地層配對。不足之處在于鋪銅層的堆疊不平衡，這會給加工制造帶來麻煩。解決問題的辦法是將第3層所有的空白區(qū)域填銅，填銅后如果第3層的覆銅密度接近於電源層或接地層，這塊板就可以近似地看作是結(jié)構(gòu)平衡的電路板。注意，填銅區(qū)必須接電源或接地(最好接地)，連接過孔之間的距離仍然是小于1/20波長。

　　3 電容和接地過孔對回流的作用

　　高速PCB設(shè)計中對于EMI的抑制是非常靈活的，設(shè)計者永遠(yuǎn)不可能很完美地解決所有的EMI問題，只有從小處著手，從對各個細(xì)節(jié)的把握來達(dá)到整體抑制的效果，有時，往往一個看似微不足道的電容或過孔都能起著舉足輕重的作用。也許提到電容對EMI的抑制作用大家都比較熟悉，即利用電容的儲能濾波特性，穩(wěn)定電壓，消除高次諧波，從而達(dá)到降低EMI的效果。在這節(jié)里，我們將重點分析一下電容和接地過孔在保證信號低阻抗回路中所起的作用，這也是多層PCB板設(shè)計中有效抑制EMI的重要方面之一。

　　多層PCB設(shè)計中，由于布線密度，拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的要求，信號走線經(jīng)常需要在層間切換，如果它所參考的地平面也發(fā)生變化，那么該信號的回流路徑將發(fā)生變化，從而產(chǎn)生一定的EMI問題，如圖2所示：

　　圖2 信號換層帶來的EMI問題

　　解決這一問題最簡單也是最有效的方法就是合理添加電容或過孔。如果兩個不同的參考平面都是地或都是電源，那么我們可以通過添加接地過孔或者電源連接過孔來為信號的回流提供回路(圖3 A);如果兩個參考平面是電源和地之間的切換，那么就可以利用旁路電容提供低阻抗的回路(圖3 B)。

　　圖3 過孔或電容提供回流通路