大咖告訴你:電磁兼容/電磁幹擾的設計技巧和實戰設計問答
發布時間:2014-08-29 責任編輯:stone
本文章將以問答的形式,從PCB設計技巧及抗幹擾措施、屏蔽設計要點、手(shou)持(chi)產(chan)品(pin)幹(gan)擾(rao)源(yuan)定(ding)位(wei)及(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)等(deng)角(jiao)度(du)探(tan)討(tao)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)設(she)計(ji)的(de)設(she)計(ji)技(ji)巧(qiao)及(ji)實(shi)戰(zhan)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)難(nan)題(ti),以(yi)幫(bang)助(zhu)工(gong)程(cheng)師(shi)進(jin)一(yi)步(bu)理(li)解(jie)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)器(qi)件(jian)選(xuan)型(xing)方(fang)法(fa)與(yu)設(she)計(ji)技(ji)巧(qiao),更(geng)好(hao)地(di)進(jin)行(xing)產(chan)品(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)設(she)計(ji)。
問題一:PCB設計中濾波時選用電感值和電容值的方法是什麼?
答:電感值的選用除了考慮所想濾掉的噪聲頻率外,還要考慮瞬時電流的反應能力。如果LC的輸出端會有機會需要瞬間輸 出大電流,則電感值太大會阻礙此大電流流經此電感的速度,增加紋波噪聲(ripple noise)。電容值則和所能容忍的紋波噪聲規範值的大小有關。紋波噪聲值要求越小,電容值會較大。而電容的ESR/ESL也會有影響。
另外,如果這LC是放在開關式電源(switching regulation power)的輸出端時,還要注意此LC所產生的極點零點(pole/zero)對負反饋控製(negative feedback control)回路穩定度的影響。
問題二:PCB設計中模擬電源處的濾波經常是用LC電路。但是為什麼有時LC比RC濾波效果差?
答:LC與RC濾波效果的比較必須考慮所要濾掉的頻帶與電感值的選擇是否恰當。 因為電感的感抗(reactance)大小與電感值和頻率有關。如果電源的噪聲頻率較低,而電感值又不夠大,這時濾波效果可能不如RC。但是,使用RC濾波要付出的代價是電阻本身會耗能,效率較差,且要注意所選電阻能承受的功率。
問題三:在設計PCB板時,有如下兩個疊層方案
疊層1 ->信號 ->地 ->信號 ->電源+1.5V ->信號 ->電源+2.5V ->信號 ->電源+1.25V ->電源+1.2V ->信號 ->電源+3.3V ->信號 ->電源+1.8V ->信號 ->地 ->信號
疊層2 ->信號 ->地 ->信號 ->電源+1.5V ->信號 ->地 ->信號 ->電源+1.25V +1.8V ->電源+2.5V +1.2V ->信號 ->地 ->信號 ->電源+3.3V ->信號 ->地 ->信號
哪一種疊層順序比較優選?對於疊層2,中間的兩個分割電源層是否會對相鄰的信號層產生影響?這兩個信號層已經有地平麵給信號作為回流路徑。
答:應該說兩種層疊各有好處,第一種保證了平麵層的完整,第二種增加了地層數目,有效降低了電源平麵的阻抗,對抑製 係統EMI有好處。 理(li)論(lun)上(shang)講(jiang),電(dian)源(yuan)平(ping)麵(mian)和(he)地(di)平(ping)麵(mian)對(dui)於(yu)交(jiao)流(liu)信(xin)號(hao)是(shi)等(deng)效(xiao)的(de)。但(dan)實(shi)際(ji)上(shang),地(di)平(ping)麵(mian)具(ju)有(you)比(bi)電(dian)源(yuan)平(ping)麵(mian)更(geng)好(hao)的(de)交(jiao)流(liu)阻(zu)抗(kang),信(xin)號(hao)優(you)選(xuan)地(di)平(ping)麵(mian)作(zuo)為(wei)回(hui)流(liu)平(ping)麵(mian)。但(dan)是(shi)由(you)於(yu)層(ceng)疊(die)厚(hou)度(du)因(yin)素(su)的(de) yingxiang,liruxinhaohedianyuancengjianjiezhihouduxiaoyuyudizhijiandejiezhihoudu,dierzhongcengdiezhongkuafengedexinhaotongyangzaidianyuanfengechucunzaixinhaohuiliubuwanzhengdewenti。
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