PCB的抑製電磁幹擾設計
發布時間:2012-03-01
中心議題:
印製板的設計是製作電子產品的重要一環,隨著電子技術的飛速發展,PCB的密度越來越高,PCB設計的好壞對抗幹擾能力影響很大。如果設計不合理會產生電磁幹擾,使電路性能受到影響,甚至無法正常工作。
一、電磁幹擾主要有
1、平行導線之間存在電感效應,電阻效應,電導效應,互感效應。一根導線上的變化電流必然影響另一根導線,從而產生幹擾。
2、印(yin)製(zhi)板(ban)上(shang)的(de)印(yin)製(zhi)導(dao)線(xian),板(ban)外(wai)連(lian)接(jie)導(dao)線(xian)甚(shen)至(zhi)元(yuan)器(qi)件(jian)引(yin)線(xian)都(dou)可(ke)能(neng)成(cheng)為(wei)發(fa)射(she)或(huo)接(jie)收(shou)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)的(de)天(tian)線(xian)。這(zhe)在(zai)高(gao)頻(pin)電(dian)路(lu)的(de)印(yin)製(zhi)板(ban)設(she)計(ji)中(zhong)尤(you)其(qi)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)。
3、電路中磁性元件,如揚聲器、電磁鐵、永磁表頭等產生的恒定磁場以及變壓器、繼電器等產生的突變磁場,對印製板也會產生影響。
二、抑製電磁幹擾的方法
電磁幹擾無法完全避免,但在設計印製板時可采取一些措施設法抑製幹擾強度,提高單元電路本身的抗幹擾能力,避免或減少幹擾。
1、容易受幹擾的導線布設要點
通常低電平、高阻抗端導線容易受幹擾,布線時應越短越好:輸入、輸(shu)出(chu)端(duan)用(yong)的(de)導(dao)線(xian)應(ying)盡(jin)量(liang)避(bi)免(mian)相(xiang)鄰(lin)平(ping)行(xing),最(zui)好(hao)加(jia)線(xian)間(jian)地(di)線(xian),以(yi)免(mian)發(fa)生(sheng)反(fan)饋(kui)耦(ou)合(he)。平(ping)行(xing)線(xian)效(xiao)應(ying)與(yu)長(chang)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi),按(an)信(xin)號(hao)去(qu)向(xiang)順(shun)序(xu)布(bu)線(xian),忌(ji)迂(yu)回(hui)穿(chuan)插(cha)。遠(yuan)離(li)幹(gan)擾(rao)源(yuan),盡(jin)量(liang)遠(yuan)離(li)電(dian)源(yuan)線(xian),高(gao)電(dian)平(ping)導(dao)線(xian):實在躲不開幹擾源時,不能與之平行走線,雙麵板交又通過,單麵板飛線過渡。如圖1所示。
2、避免導線成環
印製板上環形導線相當於單匝線圈或環形天線,使電感效應和天線效應增強。布線時盡可能避免成環型麵積。如圖2所示。
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3、反饋布線要點
反饋元件和導線連接輸入和輸出,布線不當容易引入幹擾。
如圖3所示放大電路,由於反饋導線越過放大器基極電阻。可能產生寄生耦合,影響電路工作。圖4所示電路的布設將反饋元件置於中間,輸出導線遠離前級元件,避免幹擾。
4.設置屏蔽地線
印製板內設置屏蔽地線有以下幾種形式:
(1)大麵積屏蔽地線
如圖5所示,屏蔽地線不能作信號地線,隻能作屏蔽用。
(2)專置地線環
如圖6所示,環繞在輸入信號線布設地線,避免輸入線受幹擾。這種屏蔽地線可以單側、雙側,也可在另一層。
(3)屏蔽線
高頻電路中,印製導線分布參數對信號影響大,且不容易進行阻抗匹配,可局部使用專用屏蔽線連接,如圖7所示。
電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外,還應注意:
(1)在印製板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作時均會產生較大火花放電,必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取1~2K,C取2.2~4.7μF。
(2)CMOS電路的輸入阻抗很高,且易受感應,因此在使用時對不用端要接地或接正電源。
印yin製zhi線xian路lu板ban是shi電dian子zi產chan品pin最zui基ji本ben的de部bu件jian,印yin製zhi線xian路lu板ban的de幹gan擾rao抑yi製zhi是shi一yi個ge技ji巧qiao性xing很hen強qiang的de工gong作zuo,同tong時shi,也ye需xu要yao大da量liang的de經jing驗yan積ji累lei。隻zhi要yao我wo們men在zai設she計ji中zhong遵zun循xun一yi些xie規gui則ze,注zhu意yi經jing驗yan和he技ji術shu的de積ji累lei和he總zong結jie,一yi定ding能neng設she計ji出chu性xing能neng優you良liang的dePCB板。
- PCB的抑製電磁幹擾設計
- 采取一些措施設法抑製幹擾強度
- 提高單元電路本身的抗幹擾能力
印製板的設計是製作電子產品的重要一環,隨著電子技術的飛速發展,PCB的密度越來越高,PCB設計的好壞對抗幹擾能力影響很大。如果設計不合理會產生電磁幹擾,使電路性能受到影響,甚至無法正常工作。
一、電磁幹擾主要有
1、平行導線之間存在電感效應,電阻效應,電導效應,互感效應。一根導線上的變化電流必然影響另一根導線,從而產生幹擾。
2、印(yin)製(zhi)板(ban)上(shang)的(de)印(yin)製(zhi)導(dao)線(xian),板(ban)外(wai)連(lian)接(jie)導(dao)線(xian)甚(shen)至(zhi)元(yuan)器(qi)件(jian)引(yin)線(xian)都(dou)可(ke)能(neng)成(cheng)為(wei)發(fa)射(she)或(huo)接(jie)收(shou)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)的(de)天(tian)線(xian)。這(zhe)在(zai)高(gao)頻(pin)電(dian)路(lu)的(de)印(yin)製(zhi)板(ban)設(she)計(ji)中(zhong)尤(you)其(qi)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)。
3、電路中磁性元件,如揚聲器、電磁鐵、永磁表頭等產生的恒定磁場以及變壓器、繼電器等產生的突變磁場,對印製板也會產生影響。
二、抑製電磁幹擾的方法
電磁幹擾無法完全避免,但在設計印製板時可采取一些措施設法抑製幹擾強度,提高單元電路本身的抗幹擾能力,避免或減少幹擾。
1、容易受幹擾的導線布設要點
通常低電平、高阻抗端導線容易受幹擾,布線時應越短越好:輸入、輸(shu)出(chu)端(duan)用(yong)的(de)導(dao)線(xian)應(ying)盡(jin)量(liang)避(bi)免(mian)相(xiang)鄰(lin)平(ping)行(xing),最(zui)好(hao)加(jia)線(xian)間(jian)地(di)線(xian),以(yi)免(mian)發(fa)生(sheng)反(fan)饋(kui)耦(ou)合(he)。平(ping)行(xing)線(xian)效(xiao)應(ying)與(yu)長(chang)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi),按(an)信(xin)號(hao)去(qu)向(xiang)順(shun)序(xu)布(bu)線(xian),忌(ji)迂(yu)回(hui)穿(chuan)插(cha)。遠(yuan)離(li)幹(gan)擾(rao)源(yuan),盡(jin)量(liang)遠(yuan)離(li)電(dian)源(yuan)線(xian),高(gao)電(dian)平(ping)導(dao)線(xian):實在躲不開幹擾源時,不能與之平行走線,雙麵板交又通過,單麵板飛線過渡。如圖1所示。

印製板上環形導線相當於單匝線圈或環形天線,使電感效應和天線效應增強。布線時盡可能避免成環型麵積。如圖2所示。

3、反饋布線要點
反饋元件和導線連接輸入和輸出,布線不當容易引入幹擾。
如圖3所示放大電路,由於反饋導線越過放大器基極電阻。可能產生寄生耦合,影響電路工作。圖4所示電路的布設將反饋元件置於中間,輸出導線遠離前級元件,避免幹擾。

印製板內設置屏蔽地線有以下幾種形式:
(1)大麵積屏蔽地線
如圖5所示,屏蔽地線不能作信號地線,隻能作屏蔽用。

(2)專置地線環
如圖6所示,環繞在輸入信號線布設地線,避免輸入線受幹擾。這種屏蔽地線可以單側、雙側,也可在另一層。

(3)屏蔽線
高頻電路中,印製導線分布參數對信號影響大,且不容易進行阻抗匹配,可局部使用專用屏蔽線連接,如圖7所示。

電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外,還應注意:
(1)在印製板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作時均會產生較大火花放電,必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取1~2K,C取2.2~4.7μF。
(2)CMOS電路的輸入阻抗很高,且易受感應,因此在使用時對不用端要接地或接正電源。
印yin製zhi線xian路lu板ban是shi電dian子zi產chan品pin最zui基ji本ben的de部bu件jian,印yin製zhi線xian路lu板ban的de幹gan擾rao抑yi製zhi是shi一yi個ge技ji巧qiao性xing很hen強qiang的de工gong作zuo,同tong時shi,也ye需xu要yao大da量liang的de經jing驗yan積ji累lei。隻zhi要yao我wo們men在zai設she計ji中zhong遵zun循xun一yi些xie規gui則ze,注zhu意yi經jing驗yan和he技ji術shu的de積ji累lei和he總zong結jie,一yi定ding能neng設she計ji出chu性xing能neng優you良liang的dePCB板。
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