在PCB設計中,你必須得考慮電磁兼容,否則你的PCB是過不了3C認證的。今天上尉Shonway給你細細品味一下此中」奧祕「。微信
一,低速沒有敏感信號的電磁兼容考慮設計
1,電源走線策略blog
對於電源來講,任何板都要遵循此規則。每一個芯片電源管腳必須放置0.1uF的電容。這樣能濾除芯片電源高速干擾。對於不鋪銅,而是直接走粗線的,每隔3000mil必須加電容(10uF+0.1uF)。這樣高頻噪聲會濾除。終端
單層板的話,電源與地必須緊挨着走線,以減小回流環路面積。以下圖反射
2,敏感信號的走線策略im
對於敏感信號最好是要用地包住。這樣包地即提供了信吃最短迴流路徑,也能消除與其它相鄰信號的干擾。以下圖d3
若是是多層板,對於特別敏感的信號線除了同層用包地處理,還能夠上,下兩層也是大面積的鋪地。這樣,使信號的上,下,左,右都有地包着。保證信號的乾淨。nw
3,信號的迴流面積最小定律微信公衆號
在PCB設計中,每根信號最好能作到與地的迴流路徑最短,以下圖所示db
迴路面積最小,信號的抗干擾能力增強,對外的EMI也達到最小。單雙面的話,只能使地迴路儘量的短。本文微信公衆號: PCB_technique。對於多層板,就要在相鄰層鋪上大面積的銅做爲地。這個鋪大面積的銅的相鄰層,也叫信號的參考層。作阻抗設計時,就是以這個參考層來計算阻抗大小的。
4,PCB的走線方式
PCB走線不能走直角,通常走45度角。高速信號最好走圓弧。超高速信號10度走線。走線寬度要一致,否則會產生阻抗不連續。對於高速信號就會產生沒必要要的反射,振鈴。
5,相鄰層的佈線策略
相鄰層走線時,最好是造成垂直。一層是平行走線,那相鄰層就要垂直走線。這樣相鄰層的信號不會造成干擾。實在沒法避免,就適當減少平行走線線段的長度。最好小於1000mil
6,在電源線中過孔的個數
在布電源線時,在不一樣層鏈接用到過孔時,必須考慮良好鏈接性。若是電流大,因爲過孔的電阻性,放一個過孔可能會下降到終端的電壓。致使到芯片電源腳的電壓低於實際設計的電壓,而使芯片不能工做。這時咱們在換層鏈接處多加幾個過孔。
7,電容的放置及佈線
濾波電容在放置時,如第1條所說,要靠近芯片管腳放置,佈線要儘量的粗,短。保證濾高頻效果。電容接地腳要就近打孔到地層。不能連一根很長的線再跟地相連。以下圖所示
二,電磁兼容在高速信號的PCB設計注意的問題
1,3W與20H法則
3w就是信號線之間的佈線間距是線寬的兩倍,中心距是3倍,如圖1
3W的線間距,能夠保證不受其它干擾信號的電場達到70%以上,如要達到98%的電場不互相干擾,就要使用10W的間距。
20H是指多層板電源平面要比地平面邊緣縮進兩個平面之間間距的20倍以上。這樣,電源被地包圍在地平面以內,大減少了向外輻射的機率。以下圖所示
2,高速信號的走線層次選擇
高速信號線最好是走在裏層,這樣介質層起到屏蔽做用,能有效抑制EMI信號的向外輻射。
3,高帶關鍵信號包地處理
高速信號線中如時鐘錢,最好採用包地處理,並且包地每隔3000mil打一個過孔鏈接到地層。關鍵信號與其它線之間要知足3W規則。以下圖
4,金屬外殼要接地。
通常器件的金屬外殼必須接地,不要讓他懸空着,懸空的金屬件就至關於一個天線,當信號的倍頻達到金屬的天線諧振頻率時,它就是一個天線,會向處強輻射。本文微信公衆號: PCB_technique。好比USB,HDMI器件都有外殼管腳,這些管腳必須與在良好接觸。
5,死銅
在PCB當中的死銅必須刪除,除了這些,還有一些銅塊雖然是跟地連起來了,但與鏈接不是那麼可靠,只連了一點,而大面積的銅都是懸空着的,這些也必須刪除。以下圖所示
圖中的銅箔只有右邊連插座的地方跟地連起來了,其他整個銅都是懸空的,這些銅必須刪除。這樣在特殊場景下也是至關因而一個天線 。
6,信號跨分隔佈線
信號在傳輸過程都有個地做爲迴路路徑,高速信號的迴流路徑就是其參考地層。這個參考層必須是一個完整的地,不能在中間有其它銅箔,或造成一個槽。也就是說信號不能跨過一個分隔的銅皮。這樣會使信號迴流必需要繞過這個分隔銅皮,使迴流面積增大。產生信號完整性問題。
實在沒辦法能夠在跨分隔的地方加一個橋接電容。以下圖所示