0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

PCB板中干扰的存在

电磁兼容EMC 来源:电磁兼容EMC 2020-08-10 11:35 次阅读

抗干扰问题是现代电路设计中一个很重要的环节,它直接反映了整个系统的性能和工作的可靠性。对PCB工程师来说,抗干扰设计是大家必须要掌握的重点和难点。

PCB板中干扰的存在

在实际研究中发现,PCB板的设计主要有四方面的干扰存在:电源噪声、传输线干扰、耦合和电磁干扰(EMI)。

1、电源噪声

高频电路中,电源所带有的噪声对高频信号影响尤为明显。因此,首先要求电源是低噪声的。在这里,干净的地和干净的电源同样重要。

电源特性

2、传输线

在PCB中只可能出现两种传输线:带状线和微波线。传输线最大的问题就是反射,反射会引发出很多问题,例如负载信号将是原信号与回波信号的叠加,增加信号分析的难度;反射会引起回波损耗(回损),其对信号产生的影响与加性噪声干扰产生的影响同样严重。

3、耦合

干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。分析下来主要有以下几种:直接耦合、公共阻抗耦合、电容耦合、电磁感应耦合、辐射耦合等。

公共阻抗耦合

4、电磁干扰(EMI)

电磁干扰EMI有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

PCB及电路抗干扰措施

印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系,接下来,我们仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明。

1、电源线设计

根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。

2、地线设计

地线设计的原则是:

(1)数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而租,高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。

(2)接地线应尽量加粗。若接地线用很细的线条,则接地电位随电流的变化而变化,使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能,接地线应在2~3mm以上。

(3)接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力。

3、退耦电容配置

PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退耦电容。

退耦电容的一般配置原则是:

(1)电源输入端跨接10 ~100uf的电解电容器。如有可能,接100uF以上的更好。

(2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片布置一个1 ~ 10pF的电容。

(3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如 RAMROM存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接接入退耦电容。

(4)电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。

4、PCB设计中消除电磁干扰的方法

(1)减小环路:每个环路都相当于一个天线,因此我们需要尽量减小环路的数量,环路的面积以及环路的天线效应。确保信号在任意的两点上只有唯一的一条回路路径,避免人为环路,尽量使用电源层。

(2)滤波:在电源线上和在信号线上都可以采取滤波来减小EMI,方法有三种:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。

滤波器的类型

(3)屏蔽。

(4)尽量降低高频器件的速度。

(5)增加PCB板的介电常数,可防止靠近板的传输线等高频部分向外辐射;增加PCB板的厚度,尽量减小微带线的厚度,可以防止电磁线的外溢,同样可以防止辐射。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • pcb
    pcb
    +关注

    关注

    4193

    文章

    22382

    浏览量

    383983
  • 耦合
    +关注

    关注

    13

    文章

    555

    浏览量

    100284
  • 抗干扰
    +关注

    关注

    4

    文章

    308

    浏览量

    34257

原文标题:每一个PCB工程师都应该掌握的抗干扰设计[20200713]

文章出处:【微信号:EMC_EMI,微信公众号:电磁兼容EMC】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    ADXL001静止时存在30mv噪声干扰怎么解决?

    测试环境: 为排除供电电源引起的噪声干扰,采用4.2V锂电池直接供电。 为排除线缆引入 的干扰,直接测试采集信号。 为排除空间电磁场引入干扰,用金属屏蔽罩将传感器封起来测试。 测试
    发表于 01-02 06:10

    AD8232 AOUT输出端存在干扰信号怎么解决?

    搭建了几块AD8232心电模拟前端硬件电路。但是在未连接心电信号时,AOUT输出端存在干扰信号,且几块板子干扰信号强度差异较大,对调两块板子的AD8232芯片,输出的干扰信号强度基本与
    发表于 11-24 06:32

    浅谈PCB板设计的四方面干扰存在

    PCB中只可能出现两种传输线:带状线和微波线,传输线最大的问题就是反射,反射会引发出很多问题,例如负载信号将是原信号与回波信号的叠加,增加信号分析的难度;反射会引起回波损耗(回损),其对信号产生的影响与加性噪声干扰产生的影响同样严重
    发表于 11-16 10:11 334次阅读
    浅谈<b class='flag-5'>PCB</b>板设计的四方面<b class='flag-5'>干扰</b><b class='flag-5'>存在</b>

    说说PCB的抗干扰设计 PCB设计中消除电磁干扰的方法

    干扰问题是现代电路设计中一个很重要的环节,它直接反映了整个系统的性能和工作的可靠性。对PCB工程师来说,抗干扰设计是大家必须要掌握的重点和难点。PCB板的设计主要有四方面的
    的头像 发表于 11-05 10:54 813次阅读
    说说<b class='flag-5'>PCB</b>的抗<b class='flag-5'>干扰</b>设计 <b class='flag-5'>PCB</b>设计中消除电磁<b class='flag-5'>干扰</b>的方法

    降低PCB设计中噪声与电磁干扰24条

    降低PCB设计中噪声与电磁干扰24条
    的头像 发表于 07-04 16:57 333次阅读

    射频PCB电路的抗干扰设计

    干扰及抗干扰才华,直接关系到所规划电路的功能。故在进行射频电路规划时除了要考虑一般PCB规划时的布局外,主要还须考虑怎样减小射频电路
    发表于 06-08 14:48

    pcb 微波天线pcb 射频天线pcb 雷达天线pcb 毫米波天线pcb

    PCB
    鑫成尔电路板
    发布于 :2023年05月15日 14:16:35

    射频印制电路PCB)的设计如何解决信号干扰

    ,电源线和地线的正确布线显得特别重要,合理的规划是打败电磁烦扰的最重要的手段。 PCB上相当多的烦扰源是通过电源和地线产生的,其间地线引起的噪声烦扰最大。地线简单构成电磁烦扰的主要原因在于地线
    发表于 05-13 14:23

    PCB板中的抗干扰该如何设计?

    干扰问题是现代电路设计中一个很重要的环节,它直接反映了整个系统的性能和工作的可靠性。对PCB工程师来说,抗干扰设计是大家必须要掌握的重点和难点。
    的头像 发表于 05-10 09:26 1013次阅读
    <b class='flag-5'>PCB</b>板中的抗<b class='flag-5'>干扰</b>该如何设计?

    0Ω电阻在PCB的5大常见作用

    PCB,时常见到一些阻值为0Ω的电阻。我们都知道,在电路,电阻的作用是阻碍电流,而0Ω电阻显然失去了这个作用。那它存在
    发表于 04-25 13:59

    PCB设计的屏蔽罩设计

    缐,一来可以稍微提昇屏蔽罩的电磁隔绝能力,另一方面也可以为屏蔽夹无效时,马上可以更改为屏蔽框,而无需要重新设计电路。  02 屏蔽罩的使用模块  在MID或VR产品的PCB设计,我们常常对某些模块
    发表于 04-18 14:07

    铺铜是PCB设计必须要进行的部分吗?

    会变成红色,代表这部分区域有覆盖铜。  大部分情况下,电子设计PCB都会给板子上铺铜,但是又有一些板子上是没有进行铺铜操作的,所以这个铺铜是PCB设计
    发表于 04-12 14:40

    PCB线路上面的线路离这么近不会有什么电磁干扰吗?

    PCB线路上面的线路离这么近不会有什么电磁干扰吗?线路密集处的线路这么稠密,当它们通电后不会造成相互干扰吗?
    发表于 04-11 17:25

    介绍PCB单层和双层的区别

    指的是只有一侧覆铜的印刷电路,而另一侧则没有任何电路。在单层,所有的元器件和导线都位于PCB的同一侧。由于单层只有一个铜箔层,所以只
    发表于 04-11 15:08

    在设计PCB的时候如何抑制反射干扰

      在设计PCB的时候如何抑制反射干扰?  为了抑制出现在印制线条终端的反射干扰,除了特殊的需要之外,应该尽可能的缩短印制线的长度以及采用慢速电路。  在必要的时候开业增加终端匹配,即是在传输线
    发表于 04-10 15:09