評估電路和評估板、電磁干擾（EMI）與電磁敏感性（EMS）

出色的電路板布局具有良好的EMC特性（？）

本文將探討半導(dǎo)體集成電路（LSI和IC）評估板的制作方法和電路板布局等內(nèi)容。

冒昧地問一下，您喜歡制作電路板嗎？

我很喜歡。電路板布局包括元器件的布置和信號線的走線等要素，其中對我來說，設(shè)計電路板布局就像玩拼圖一樣，思考如何讓布局看起來很漂亮是一件很有趣的事。

雖是工學(xué)領(lǐng)域，可能不重視“美”這種感性視角，但整體俯瞰電路板得到的印象與電路板的性能是有關(guān)系的。元器件的布置是決定電路板的制作成功與否的第一個重點，也是非常重要的一點。一旦確定了元器件與元器件的位置，它們之間的布線就自然而然地確定了。在決定元器件的位置時，需要在腦海中想象重要的信號線和其他線路在電路板上如何走線。此外，在制作過程中，還需要充分發(fā)揮想象力，注意是否存在因元器件的位置而特別長的走線，以及是否有需要繞行的走線。

電路板布線的“美”是……

換句話說，是信號線和走線的井然有序。具體來講，就是指布線的長度要短，沒有奇怪的彎曲和繞行，元器件與元器件之間的走線是簡潔直接的。最近，出現(xiàn)一種EDA工具（CAD工具），可以在輸入電路板的電路圖后自動生成電路板布局，不過我沒用過。也許把電路板布局的工作交給工具，它會做得更完美，但對我來說，這是一項很有樂趣的工作，所以還是喜歡自己做。

電路板布局與電磁兼容性（EMC）密切相關(guān)，因此是非常重要的。

電磁兼容性（EMC）大致包括兩部分，一部分是自身產(chǎn)生電磁噪聲的電磁干擾（EMI，發(fā)射），另一部分因外部電磁噪聲而導(dǎo)致誤動作或損壞的電磁敏感性（EMS，抗擾度）。另外，根據(jù)電磁噪聲的傳輸路徑又分為傳導(dǎo)（Conducted）和輻射（Radiated）。在制作電路板時，必須考慮它們之間的四種組合，即傳導(dǎo)發(fā)射（CE： Conducted Emission）、輻射發(fā)射（RE： Radiated Emission）、傳導(dǎo)抗擾度（CI： Conducted Immunity）、輻射抗擾度（RI： Radiated Immunity）。這些術(shù)語之間的關(guān)系圖如下：

制作電路板時最需要注意的是電路板的寄生電感（L）和寄生電容（C）。這是因為它們很可能會導(dǎo)致在高頻段中的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率處的電磁兼容性（EMC）特性變差。

那么如何通過電路板布局來改善電磁兼容性（EMC）呢？

“EMC對策元件”在各國市場上均有銷售，可以使用這些產(chǎn)品來改善電磁兼容性，但是當(dāng)使用這些產(chǎn)品也無法滿足要求時，就需要思考對策方法，有一些方法可以參考。

對于電磁干擾（產(chǎn)生電磁噪聲的一方），可以將電路板布線看作是電磁噪聲的“發(fā)射天線”。對于電磁敏感性（受電磁噪聲影響而誤動作的一方），可將電路板布線視為電磁噪聲的“接收天線”。然后就可以比較清楚怎樣布線更好。

近年來，多層電路板（比如4層）開始普及。在多層電路板中，可以看到很多是盡可能地使用電路板表面層和背面層作為完全接地面的。這是一種電路板的金屬屏蔽方法，在內(nèi)層創(chuàng)建信號線和控制線。

此外，需要盡可能地縮小電路板的尺寸。電路板越小，布線長度也就越短。這樣可以減少寄生電感和電容。從同樣的視角來看，元器件尺寸也盡量小的表面貼裝型產(chǎn)品是比較理想的選擇。事實上，“美”的電路板布局無外乎減少這些寄生分量。

感謝您閱讀本文。

審核編輯黃宇