《电磁兼容培训教材》.ppt

第五章 PCB的电磁兼容设计
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脉冲信号的频谱
T
1/d
1/tr
d
tr
谐波幅度
（电压或电流）
频率（对数）
-20dB/dec
-40dB/dec
A
V( or I) = 2/D）
+40lg f
40dB/dec
20dB/dec
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不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积
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，分散时钟频率。
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如何减小差模辐射？
E = I A f 2 / D
低通滤波器
布线
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电路中的强辐射信号
1 10 100 1000
1 10 100 1000
dBV/m
dBV/m
所有电路加电工作
只有时钟电路加电工作
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电流回路的阻抗
~
L
R
I
Z = R + jL
L =  / I   A
~
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单层或双层板如何减小环路的面积
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不良布线举例
68HC11
74HC00
A
B
连接A、B
E时钟
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随便设置的地线没有用
在线路板上没有布线的地方全部铺上地线是EMC设计吗？
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多层板能减小辐射
信号1
电源层
地线层
信号2
低频
高频
DC~ 1 10 100 1G
1
10
地线面的阻抗，m/ 平方
地线面具有很小的地线阻抗
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地线面上的缝隙的影响
模拟地
数字地
A/D变换器


L
75mm
25mm
L : 0 ~ 10cm
VAB : 15 ~ 75mV
A
B
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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
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扁平电缆的使用
地线
一部分信号回流经过ABCD
A
B
C
D
最好
较好
差
较好，但端接困难
扁平电缆
这两处都有地线
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外拖电缆的共模辐射
L
I2
H
CP
I3
I1
CP
VCM
机箱内的所有信号都会通过电缆辐射！
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两端设备都接地的情况
L
CP
ICM
RW
RW
L
～
ZCM = RW + jL+RL+1/ jC
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悬浮电缆
ICM
近场区内: E = 1430I L / (f D3) V/m
远场区内: E = I L f / D V/m
考虑地面反射： E = I L f / D V/m
L /2或/4时： E = 120I / D V/m
电缆长度：L
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共模电流的测量
电流卡钳
频谱分析仪
VdBV
ICM
被测电流 I
V
传输阻抗：ZT = V / I
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怎样减小共模辐射
E = I L f / D
共模滤波
共模扼流圈
减小共模电压
使用尽量短的电缆
共模滤波
电缆屏蔽
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平衡接口电路
+Vcc
-Vcc
+V
-V
Z0/2
Z0/2
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增加共模回路的阻抗
PCB
PCB
共模回路
改善量 = 20lg(E1 / E2) = 20lg ( ICM1 / ICM2 )
= 20lg[(VCM / ZCM1) / (VCM / ZCM2)]
=20 lg ( ZCM2 / ZCM1)
=20 lg ( 1+ ZL / ZCM1 ) dB
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I/O接口布线的一些要点
干净区域
滤波电容
电源线连接
地线连接
信号滤波器