EMC设计基本原则

发布时间:2019-12-17 阅读量:1151 来源: 我爱方案网 作者:

关键电源平面与其对应的地平面相邻电源、地平面存在自身的特性阻抗,电源平面的阻抗比地平面阻抗高,将电源平面与地平面相邻可形成耦合电容,并与PCB板上的去耦电容一起降低电源平面的阻抗,同时获得较宽的滤波效果。通过研究发现,门的反转能量首先由电源与地平面之间的电容来提供,其次才由去耦电容决定。

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考面的选择应优选地平面电源、地平面均能用作参考平面,且有一定的屏蔽作用。但相对而言,电源平面具有较高的特性阻抗,与参考电平存在较大的电位差。从屏蔽角度考虑,地平面一般均作接地处理,并作为基准电平参考点,其屏蔽效果远远优于电源平面。


相邻层的关键信号不跨分割区这样将形成较大的信号环路,产生强的辐射和敏感度问题。


元件面下面有相对完整的地平面对多层板必须尽可能保持地平面的完整,通常不允许有信号线在地平面上走线。当走线层布线密度太大时,可考虑在电源平面的边缘走线。


高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面这样设计的信号线与地线间的距离仅为线路板层间的距离,高频电路将选择环路面积最小的路径流动,因此实际的电流总在信号线正下方的地线流动,形成最小的信号环路面积,从而减小辐射。


在高速电路设计中,避免电源平面层向自由空间辐射能量在这样的设计中,所有的电源平面必须小于地平面,向内缩进20H(H指相邻电源、地平面间的介质厚度)。为了更好地实行20H规则,就要使电源和地平面间的厚度最小。


1、单层板


单板层的布局一般原则:
元件面下面为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面;
所有信号层尽可能与地平面相邻;
尽量避免两信号层直接相邻;
主电源尽可能与其对应地相邻;
兼顾层压结构对称。


2、背板


对于背板的层排布,很难控制平行长距离布线,因此对于板级工作频率高于50MHz以上的布局原则为:
元件面、焊接面为完整的地平面(通常可作为屏蔽层来考虑,通过金属化螺钉与机框形成一体的屏蔽层);
无相邻平行布线层;
所有信号层尽可能与地平面相邻;
关键信号与地层相邻,不跨分割区。


3、多层板


对于多层PCB板的分层,如下图所示,从EMC角度出发并综合其它因素,给出优选的层设置。


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