电路的抗干扰技术与PCB设计.ppt

电路的抗干扰技术与PCB设计(2)5、解决干扰的基本思路该三要素本身形成了一个干扰系统,切断系统中任何一个环节都可以切断干扰。6、电磁干扰的定义、分类任何可能引起装置、设备或系统性能降低的电磁现象。国标GB/T4365-1995)场的干扰:电场的干扰,磁场的干扰,电磁辐射的干扰。传导干扰:公共阻抗干扰(电阻、电容、电感),地干扰,漏电干扰7、电磁干扰的解决方法空间分离:地点位置控制,自然地形隔离,方位角控制,电场矢量方向控制。频率管理:频率管制,滤波,频率变换。地线隔离:变压器隔离,光电隔离,继电器隔离,DC/DC变换传输通道抑制:滤波,屏蔽。时间分割:时间分隔,同步。电路的抗干扰技术与PCB设计(3)8、什么叫EMC认证产品的EMC认证是依据产品的电磁兼容标准和相应的技术要求,经过认证机构测试确认,并通过颁发认证证书和认证标志来证明某一产品符合相应标准和相应技术的要求。在我国EMC认证已纳入3C认证范围(中国强制认证,英文名称为“pulsoryCertification”,C”,也可简称为“3C认证”),国家对有强制性电磁兼容国家标准或强制性电磁兼容行业标准以及标准中有电磁兼容强制条款的产品实行安全认证制度,对这些实施电磁兼容安全认证的产品在进入流通领域实施强制性监督管理(没有进行电磁兼容安全认证就不能进入流通领域)。9、电磁兼容性的测量电路的抗干扰技术与PCB设计(4)二、常用的抗干扰技术1、接地技术(1)地的分类:信号地,电源地,大地(安全地、机壳地、屏蔽地、防雷接地)等。(2)安全地:防止发生人身伤害事故而将机壳接大地电路的抗干扰技术与PCB设计(5)(3)信号接地方式:悬浮地、一点接地,多点接地、混合接地地:传统认为地是信号的参考电位,以地为0电平,理想的情况下地线上任两点间的电位差为零,但实际上地线仍然要用金属导体来实现,不可避免的存在导线的阻抗,同时地线也是信号回路的一部分,是信号电流回流的必经之路,这样就在地线上形成了电位差。当各种信号电流流经同一地线阻抗时,形成了公共阻抗干扰。为了减少地线引起的干扰,采用合适的接地方式。(4)接地方式的分析:悬浮地或隔离地:接地面不与大地相连,低频时可采用。优点:防止由于接地线引入的传导干扰。缺点:设备不与公共地直接连接,容易产生静电积累,引起静电放电。补救的办法是在设备与公共地之间接一个阻值很大的电阻,以便泄放积累的电荷。高频时分布电容影响大。电路的抗干扰技术与PCB设计(6)单点接地:将各电路单元接地线分别引到系统的唯一基准接地点,该接地点经常是电源地。对于信号而言,电线和电源线是相同的,干扰方式和连接方式也是向雷同的。电路的抗干扰技术与PCB设计(7)独立地线并联一点接地:优点:各电路的电位:各设备的电位仅与各自的电流和地线电阻有关,不受其他设备的影响,可防止各设备之间相互干扰和地回路的干扰。缺点:若设备很多,需要很多根地线,级间信号耦合时使接地导线加长,阻抗增大,还会出现各接地导线间的相互耦合,不适用于高频。共用地线串联一点接地:缺点:可以看出,A、B、C各点的电位不仅不为零,而且受其它电路的影响,从防止和抑制干扰的角度,这种接地方法不好。优点:这种接地方法的结构比较简单,各电路的接地线短,电阻较小,在设备机柜中是常用的一种接地方式。采用这种接地方式要注意把最低电平电路放在靠近A处,以使B点和C点的电位升高最小。电路的抗干扰技术与PCB设计(8)多点接地:将各电路单元的地线就近接到地平面上,该地平面经常是底板、机壳。为了降低地电位,接地线应尽可能短,以便降低接地线的阻抗。优点:电路简单,接地线短。缺点:地线回路增多,会出现一些共阻抗耦合。电路的抗干扰技术与PCB设计(9)混合接地在有些设备中,既有高频电路又有低频电路。各电路单元内部采用自己的接地方式(多点或单点接地),再将各单元地线采用并联一点接地接到系统地。适合较大的、复杂的系统。接地方式的关键是有地线阻抗(该阻抗有可能是公共阻抗),如果地线阻抗为0,那么也就无所谓接地方式。设计电路时应尽量减少地线阻抗,并采用合适的接地方式和电源滤波。电路的抗干扰技术与PCB设计(10)接地方式的存在是有地线阻抗,如果地线阻抗为0,那么也就无所谓接地方式。地线干扰主要是地线电阻造成地线电位不等和地线电流流向失去控制。设计电路时应尽量减少地线阻抗;并采用合适的接地方式减少地线的公共阻抗作用(控制地线电流的走向);电源滤波。电路的抗干扰技术与PCB设计(11)地线阻抗:地线的实施必须通过导体来实现,任何导体都存在阻抗,对地线来讲主要是分布电阻和分布电感。而且由于趋肤效应的存在,高频影响更大。