电磁兼容_江滨浩_第8章_PCB的电磁兼容设计课件.ppt

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1、PCB的电磁兼容设计江滨浩第八章脉冲信号的频谱V(orI)=2A(d+tr)/TV(orI)=0.64A/TfV(orI)=0.2A/Ttrf2T1/d1/trdtr谐波幅度（电压或电流）频率（对数）-20dB/dec-40dB/decA地线和电源线上的噪声Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被驱动电路ICCI驱动I充电I放电IgVg电源线、地线噪声电压波形输出ICCVCCIgVg1324寄生电容地线干扰对电路的影响线路板走线的电感L=0.002S(2.3lg(2S/W)+0.5HL=(L1L2-M2)/(

2、L1+L2-2M)若：L1=L2L=(L1+M)/2WSMII地线网格电源线电感储能电容这个环路尽量小电源线噪声的消除电源解耦电容的正确布置尽量使电源线与地线靠近fC=dIdtdVZ1/2LC各参数含义：在时间dt内，电源线上出现了瞬间电流dI，dI导致了电源线上出现电压跌落dV。解耦电容的选择电源地铁氧体注意铁氧体安装的位置接地线面细线粗线用铁氧体增加电源端阻抗用细线增加电源端阻抗增强解耦效果的方法多个电容并联加强解耦效果差模辐射共模辐射电流环杆天线线路板的两种辐射机理电流环路产生的辐射近场区内:H=IA/(

3、4D3)A/mE=Z0IA/(2D2)V/mZW=Z0（2D/）远场区内:H=IA/(2D)A/mE=Z0IA/(2D)V/mZW=Z0=377AI随频率、距离增加而增加Z0f、D导线的辐射近场区内:H=IL/(4D2)A/mE=Z0IL/(82D3)V/mZW=Z0（/2D）远场区内:H=IL/(2D)A/mE=Z0IL/(2D)V/mIL随频率、距离增加而减小Z0f、D实际电路的辐射ZGZLVZC=ZG+ZL近场：ZC7.9DfE=7.96VA/D3（V/m）ZC7.9

4、Df，E=63IAf/D2（V/m）H=7.96IA/D3（A/m）远场：E=1.3IAf2/D（V/m）环路面积=A~I常用的差模辐射预测公式考虑地面反射时：E=2.6IAf2/D（V/m）脉冲信号差模辐射的频谱频谱包络线差模辐射频率特性线脉冲的差模辐射包络线1/d1/tr40dB/decfff-20dB/dec-40dB/decE=2.6IAf2/DEdB=20lg（2.6IA/D）+40lgf40dB/dec20dB/dec仅代表了一个环路的辐射情况，若有N个环路辐射，乘以N。因此，可能时，分散

5、时钟频率。不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积E=2.6IAf2/D低通滤波器布线如何减小差模辐射电路中的强辐射信号11010010001101001000dBV/mdBV/m所有电路加电工作只有时钟电路加电工作电流回路的阻抗~LRIZ=R+jLL=/IA~单层或双层板如何减小环路的面积68HC1174HC00AB连接A、BE时钟不良布线举例随便设置的地线没有用信号1电源层地线层信号2低频高频DC~0.51101001G110地线面的阻抗，m/平方地线面具有很小的地线阻抗多层板能减小辐

6、射模拟地数字地A/D变换器L75mm25mmL:0~10cmVAB:15~75mVAB地线面上的缝隙的影响过孔的阻抗1.5mmPGA128-pinC/4PGA1010010.1nH/cm255075100与过孔之间的距离mm线路板边缘的一些问题关键线（时钟、射频等）产生较强辐射无地线电源层地线层20H扁平电缆的使用扁平电缆地线一部分信号回流经过ABCDABCD最好较好差较好，但端接困难这两处都有地线注意隐蔽的辐射环路电源/地线电源/地线信号线电源/地线信号线电源信号线+电源+地线电源环路对消概念减小辐射时钟线避

7、免换层？外拖电缆的共模辐射LI2HCPI3I1CPVCM机箱内的所有信号都会通过电缆辐射！两端设备都接地的情况LCPICMRWRWL～ZCM=RW+jL+RL+1/jC悬浮电缆ICM近场区内:E=1430IL/(fD3)V/m远场区内:E=0.63ILf/DV/m考虑地面反射：E=1.26ILf/DV/mL/2或/4时：E=120I/DV/m电缆长度：L共模电流的测量电流卡钳频谱分析仪VdBVICM被测电流IV传输阻抗：ZT=V/IE=1.26ILf/D共模滤波共模扼流圈减小共模电压使用尽量短的

8、电缆共模滤波电缆屏蔽怎样减小共模辐射平衡接口电路+Vcc-Vcc+V-VZ0/2Z0/2增加共模回路的阻抗PCBPCB共模回路改善量=20lg(E1/E2)=20lg(ICM1/ICM2)=20lg[(VCM/ZCM1)/(VCM/ZCM2)]=20lg(ZCM2/ZCM1)=20lg(1+ZL/ZCM1)dB铁氧体磁环使用方面的一些问题110100100