文章來自電子元件技術網論壇：I/O 區域設計隔離與分割（EMC設計，歡迎指教！） 

耦合方式主要有以下幾種：
(1) 電源及地平麵雜訊耦合到 I/O 線
；
(2) 高速信號耦合到 I/O 線；
(3) 在機殼
，信號，機殼接地
，數字接地，模擬接地之間的錯誤連接。

由於電源及地總是有雜訊幹擾
，這些雜訊耦合至以它們為參考平麵的 I/O 線上。如果 I/O 線中有地線或電源線
，則這些雜訊更容易輻射出去。所以，需要在 I/O 區域設計出“幹淨”區域。 獲得幹淨區域的方法主要有兩種：隔離和分割。

隔離： 即在 I/O 區域的電源平麵層和地平麵層掏空
，沒有任何銅皮，而 I/O 的信號線
，電源線在進入此區域前已經過濾波處理，I/O 的接地是通過 I/O 的金屬外殼直接與機箱地相連。

分割：以yi壕hao溝gou的de方fang式shi在zai電dian源yuan層ceng和he地di層ceng割ge出chu一yi塊kuai幹gan淨jing的de地di或huo電dian源yuan。壕hao溝gou內nei部bu的de地di或huo電dian源yuan是shi通tong過guo電dian感gan相xiang連lian。或huo者zhe壕hao溝gou不bu會hui完wan全quan將jiang幹gan淨jing區qu域yu圍wei住zhu，而er是shi留liu一yi小xiao段duan開kai口kou—“橋”。

(1) 低速 I/O：PS/2 鍵盤鼠標區域抑製 EMI 設計 因為是低速 I/O 線，其跨壕溝不會造成幹擾，所以壕溝將 I/O 區域完全隔離
，以最大可能防止電源及地噪聲的幹擾。同時，因 I/O提供電源及地
，所以將I/O地和電源通過磁珠與數字地GND相連，這樣一來既能保證I/O的正常工作
，又能利用磁珠阻止高頻雜訊進入 I/O 區域。但在此設計中，I/O 信號線濾波電容必須直接將雜訊導入機殼地（外部幹擾）或數字地GND（內部電路產生的EMI）而不是 I/O 地。

(2) 高速 I/O ：USB，LAN 網絡通信接口
，VGA 視頻，HDMI 區域抑製 EMI 設計：高速數字 I/O 線是強幹擾源，其跨壕溝造成回路麵積增大而增強幹擾。所以，不能像低速數字 I/O 區域一樣用壕溝將 I/O 區域完全隔離，而需要留有“橋”以提供高速 I/O 信號的回流通過。同時 I/O 信號線，電源線（不包括GND，主要指VCC、+5V等）等任何線進入此區域都必須從橋上過，且在進入前必須濾波處理以防其雜訊對此幹淨區域造成幹擾。

(3)音頻接口區域抑製 EMI 設計： 主板上的音頻信號來自 AC662 多(duo)媒(mei)體(ti)編(bian)碼(ma)解(jie)碼(ma)器(qi)，此(ci)芯(xin)片(pian)集(ji)成(cheng)了(le)數(shu)字(zi)，模(mo)擬(ni)，音(yin)頻(pin)信(xin)號(hao)
，而(er)音(yin)頻(pin)信(xin)號(hao)線(xian)很(hen)容(rong)易(yi)被(bei)幹(gan)擾(rao)形(xing)成(cheng)輻(fu)射(she)，且(qie)會(hui)造(zao)成(cheng)信(xin)噪(zao)比(bi)下(xia)降(jiang)影(ying)響(xiang)音(yin)質(zhi)。所(suo)以(yi)，要(yao)將(jiang)數(shu)字(zi)區(qu)，模(mo)擬(ni)區(qu)，音(yin)頻(pin)區(qu)區(qu)分(fen)開(kai)來(lai)。音(yin)頻(pin)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)都(dou)低(di) 100KHz


，屬於低速，可以用低速數字 I/O 的處理方式
， AC662 多媒體編碼解碼器區域可用高速數字的處理方式
，兩者綜合，這樣通過兩層隔離設計保證了音頻信號的品質，且不產生輻射幹擾。

接下來“化二”講解係統主板 I/O 區域抑製 EMI 的布線規則：
   
(1) PS/2 鍵盤鼠標 PS/2 布線一般有以下要求：
第一
，走線需參考地層且不可跨壕溝；
第二，PS/2 鍵盤鼠標的數據線和其他時鍾線分開走線；
第三，避開如 USB，VGA 視頻等高速信號線。

(2) USB 布線一般有以下要求：
第一，USB 走線需參考地層且不可跨電源平麵與壕溝
，換層需打幾個地通孔
；
第二，USB 走線長度和之間的寬度要按照規格走線；
第三，USB 走線要盡量離旁邊的線距離遠
，特別是時鍾走線。
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差分對和其他信號線的間距≥20mil，與 clock 的間距≥50mil 以避免竄擾的產生。USB 差分線必須參考連續的平麵（電源或地線），不能跨切割，否則會因為大的 loop麵積造成感抗和輻射的增加。

盡量減少過孔和拐角以減少因阻抗變化引起的信號反射。如有拐角需則要用 45 度的拐角或圓弧。要盡量避免在 USB 線上的線頭，因為這會引起阻抗的突變，造成信號反射並影響信號的質量。但是由於需加 ESD 器件無法避免拉線頭接靜電器件，則在一根線上的 stub 的總長不能超過 200mil，保證 20H 法則。    

EMI考慮，放置共模電感盡可能靠近 USB 連接器的信號引腳。但是共模電感會是損壞信號完整性,隨著共模電感阻抗的增加，其影響也會增加，因此需要測試共模電感對信號的質量的影響。一般上 80-90ohm/100MHz 的阻抗對於噪聲的衰減比較合適。電阻應靠近芯片，避免靠近時鍾信號。

(3) LAN 網絡通信接口 LAN 接口布線一般有以下要求：
     第一，走線需參考地層且不可跨電源平麵與跨壕溝
，盡量在同一層走線；
     第二
，和其它線保持距離
，尤其是時鍾走線；
     第三，LAN 網絡通信接口芯片盡量靠近 LAN 網絡通信接口連接器；
     第四
，LAN 網絡通信接口芯片晶體震蕩器下方不要有其它雜線走過

；
     第五，LAN 網絡通信接口芯片下麵鋪地層
，並且打地通孔。

LAN 網絡通信接口芯片要放在盡可能離 10/100M  t傳輸線近的位置
，建議不超過12cm。RTSET 要盡可能靠近 LAN 網絡通信接口芯片的引腳，並且遠離 clock 和 TX+/-
，RX+/-等高速線。信號傳輸線也要盡可能靠近 RJ45 連接口。

25MHz 時鍾要放遠離 I/O 口，重要的信號線（TX+/-，RX+/-）
，傳輸線以及板的邊緣。發送線（TX+/-）上的端接電阻和電容要靠近 LAN 網絡通信接口芯片，接收線（RX+/-）的端接電阻和電容要靠近傳輸線，從 LAN 網絡通信接口芯片到信號傳輸線，從信號傳輸線到 RJ45 的線路要盡可能的短。
TX+/-和 RX+/-分別要差分走線（差分阻抗 100ohm）

，並且兩組要等長。一定要注意 TX+-和 RX+-之間的間距要大於 3mm,而且這兩對差分線盡量不要並行走線。可以隔離 TX 和 RX 差分對。RX+-信號最好不要有過孔.不要走 90 度的拐角。

(4)V視頻VGA 布線一般有以下 3 點要求：
第一，VGA 視頻走線（R/G/B 顏色模型顏色模型）需參考地層且不可跨電源平麵與跨壕溝，換層處需打地通孔
；
第二
，和其它線保持距離，尤其是其它 I/O 走線；
第三，如果要加上保護地線
，約 400-500mil 要打地通孔，兩側都要。R/G/B 顏色模型顏色模型單根走線阻抗為：75ohm 端接電阻前走 37.5 ohm +/-15%
；電阻後走 75 ohm +/-15%， R/G/B 顏色模型信號走線要求和其他的線距不小於 20mil。差分線：100 ohms +/-15%差分走線
，不同組 LVDS 線對的最小間距為 20mil，蛇型繞線最小間距 20mil,同 n 最小間距 20mil，過孔數最多 2 個。把其他所有信號都和 LVDS 信號隔離開來，以避免其耦合到 R/G/B 顏色模型線上。

R/G/B 顏色模型的選擇，必須使用阻抗控製的介質
，差分阻抗要等於 100ohm,否則會因阻抗不連續在連接處突變而引起信號反射。一定要使用雙絞線以新增加信號質量並減小噪聲。 走線總長一定不能超過 16inch。

EMI 濾波器到 VGA 視頻 連接口的阻抗控製為 55Ohm,線長<600mil。R/G/B 顏色模型信號最好有同樣的與其它的信號最小間距 20mil，與非 R/G/B 顏色模型 顏色模型信號的間距不小於 40mil.視頻濾波器的磁珠放置在進入 I/O 區域的位置。VGA 視頻每個 I/O 信號都需要加上 ESD 器件，ESD 器件盡可能的靠近 VGA 視頻 連接口，確保中間不會有其它的元器件，同時在 ESD 的地 引腳和 VCC 引腳上加上去耦 電容，提供高頻泄放途徑。

VGA 視頻 連接口劃分單獨 I/O 地，通過內部開橋連接大地，同時在 IO 區域最好是有螺絲孔可以直接連到機殼，。HSYNC/VSYNC 信號阻抗為 55Ohm，這兩個信號之間的間距至少 20mil
，與其它信號之間的 Spacing 至少 30mil，level shift 前後各有 Rs為 39Ohm 的匹配電阻。REFSET 電阻盡量靠近北橋，遠離開關信號至少 20mil

(5) Audio 音頻 Audio 音頻布線一般有以下要求：
第一
，走線需參考模擬地層且不可跨壕溝
；
第二
，高速信號線不能從 Audio 音頻區域經過
，尤其是時鍾走線
；
第三
，模擬地和數字地之間鋪銅皮(30-50mil）連接

，一般選擇鋪 3 塊
；
第四，模擬地層和數字地層用壕溝分開，並且在模擬地層打模擬地通孔。模擬信號線必須有接地回路；數字信號和模擬信號要遠離；靠近模擬信號的數字信
號走線不要跨電源島
；數字部分與模擬部分要分開
；數字地與模擬地的分隔線最少要50mil 寬。 端接電阻到音頻編碼解碼器的走線小於 500mil
shuzidigenmonidiyaofenkai
，monixinhaohuiliulujingbixuzaimonidishangfanhui，shuzixinhaodehuiliulujingyebixuzaishuzidishangfanhui
，danzuihoushuzidigenmonidihuitongguoqiaojiezaiyiqi
，zhijianjianxidekuanducong60mil～100mil。開橋的寬度大概為 50mil，不(bu)允(yun)許(xu)信(xin)號(hao)穿(chuan)過(guo)橋(qiao)走(zou)線(xian)，端(duan)接(jie)電(dian)阻(zu)請(qing)靠(kao)近(jin)音(yin)頻(pin)編(bian)碼(ma)解(jie)碼(ma)器(qi)，遠(yuan)離(li)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)。一(yi)個(ge)聲(sheng)源(yuan)的(de)左(zuo)右(you)聲(sheng)道(dao)走(zou)線(xian)最(zui)好(hao)有(you)同(tong)樣(yang)的(de)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)，走(zou)線(xian)寬(kuan)度(du)一(yi)般(ban)為(wei) 5mil
，間距至少 10mil。靜jing電dian器qi件jian都dou靠kao近jin音yin頻pin連lian接jie器qi，旁pang路lu電dian容rong用yong短duan粗cu線xian直zhi接jie連lian到dao電dian源yuan引yin腳jiao上shang。另ling外wai需xu要yao注zhu意yi的de就jiu是shi音yin頻pin輸shu出chu是shi數shu字zi信xin號hao

，不bu要yao誤wu認ren為wei是shi模mo擬ni信xin號hao。

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