硬件工程師解決EMC問題的方式方法

　　一、接地層設(shè)計

　　最大化PCB上的接地面積可降低系統(tǒng)中的接地電感，從而降低電磁輻射和串?dāng)_。

　　1.信號可以使用不同的方法接地。不良的PCB設(shè)計是因為連接器件時隨機接地，這種設(shè)計會產(chǎn)生高接地電感，并導(dǎo)致不可避免的EMC問題。推薦的設(shè)計方法是使用完整的接地層，因為它在電流返回時提供最低的阻抗路徑。對于多層板的接地層需要專用的PCB層，但對于雙層板來說幾乎是不可行的。所以，對于雙層板的PCB設(shè)計，建議設(shè)計人員使用接地網(wǎng)格的方式，如圖1a所示。接地電感的高低在這種情況下，將取決于網(wǎng)格之間的間距。

　　2.信號返回系統(tǒng)地的方式也非常重要，因為當(dāng)信號需要更長的路徑時，它會產(chǎn)生一個信號接地環(huán)從而形成天線并輻射能量。因此，每個攜帶電流回流到源端的布線都應(yīng)該按照最短的路徑，必須直接到地平面GND。不建議將它們單點連接到地平面GND，因為單點接地會增加電流環(huán)形面積的大小。圖1b顯示了將器件連接到地平面GND的推薦方法（多點接地）。

　　使用法拉第籠是另一種減少EMC引起的問題的好方式。法拉第籠子是通過在PCB的整個外圍縫合接地（見圖1c）。該設(shè)計方式可以抑制法拉第籠子內(nèi)PCB的發(fā)射干擾EMI。

　　二、元件隔離

　　如模擬，數(shù)字，電源部分，低速電路，高速電路等功能模塊。每個功能模塊應(yīng)設(shè)計在指定區(qū)域。對于從一個功能模塊流向另一個功能模塊的信號，應(yīng)在功能模塊的邊界處使用濾波器、磁珠和0歐電阻等。

　　三、電路板層設(shè)計

　　如果使用兩層以上，則應(yīng)該使用一個完整的層作為地平面GND。在四層板的情況下，接地層下面的層應(yīng)該用作電源層（圖2a示出了一種這樣的布置）。必須注意接地層應(yīng)始終位于高頻信號走線和電源層之間。如果使用雙層電路板并且不可能有完整的接地層，則應(yīng)使用接地網(wǎng)格。如果不使用單獨的電源層，則接地走線應(yīng)與電源走線并行，以保持電源穩(wěn)定。

　　四、數(shù)字電路處理措施

　　在處理數(shù)字電路時，必須對時鐘信號和其他高速信號進行額外注意。連接這些信號的布線應(yīng)盡可能短，并與地平面GND相鄰，以保持對輻射和串?dāng)_的控制。對于這些信號，工程師應(yīng)該避免在PCB邊緣或接口連接器上使用過孔布線。同時，這些信號也必須遠離電源平面，因為它們也能夠在電源平面上產(chǎn)生噪聲。

　　在為振蕩器布線時，除了地之外，其他布線不應(yīng)平行或置于振蕩器下方。晶體也應(yīng)盡可能接近相應(yīng)的芯片。還值得注意的是，返回電流始終遵循最小的阻抗路徑。因此，承載回流的接地走線應(yīng)保持靠近帶有相關(guān)信號的走線，以保持電流回路盡可能短。攜帶差分信號的布線應(yīng)該彼此靠近以最有效地利用磁場消除的優(yōu)點。