如何通過(guò)高速PCB來(lái)控制EMI問(wèn)題？

隨著信號(hào)上升沿時(shí)間的減小，信號(hào)頻率的提高，電子產(chǎn)品的EMI問(wèn)題，也來(lái)越受到電子工程師的重視。高速pcb設(shè)計(jì)的成功，對(duì)EMI的貢獻(xiàn)越來(lái)越受到重視，幾乎60％的EMI問(wèn)題可以通過(guò)高速PCB來(lái)控制解決。

? PART 01 ? 高速信號(hào)走線屏蔽規(guī)則

如上圖所示：在高速的PCB設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘等關(guān)鍵的高速信號(hào)線，則需要進(jìn)行屏蔽處理，如果沒(méi)有屏蔽或只屏蔽了部分，都是會(huì)造成EMI的泄漏。建議屏蔽線，每1000mil，打孔接地。 ?

PART 02 ? 高速信號(hào)的走線閉環(huán)規(guī)則

由于PCB板的密度越來(lái)越高，很多PCB layout工程師在走線的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)這種失誤，如下圖所示： ?

? 時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，在多層的PCB走線的時(shí)候產(chǎn)生了閉環(huán)的結(jié)果，這樣的閉環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生環(huán)形天線，增加EMI的輻射強(qiáng)度。 ?

PART 03 ? 高速信號(hào)的走線開(kāi)環(huán)規(guī)則

規(guī)則二提到高速信號(hào)的閉環(huán)會(huì)造成EMI輻射，同樣的開(kāi)環(huán)同樣會(huì)造成EMI輻射，如下圖所示： ?

? 時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，在多層的PCB走線的時(shí)候產(chǎn)生了開(kāi)環(huán)的結(jié)果，這樣的開(kāi)環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生線形天線，增加EMI的輻射強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)中我們也要避免。 ?

PART 04 ? 高速信號(hào)的特性阻抗連續(xù)規(guī)則

高速信號(hào)，在層與層之間切換的時(shí)候必須保證特性阻抗的連續(xù)，否則會(huì)增加EMI的輻射，如下圖： ?

? 也就是：同層的布線的寬度必須連續(xù)，不同層的走線阻抗必須連續(xù)。 ?

PART 05 ? 高速PCB設(shè)計(jì)的布線方向規(guī)則

相鄰兩層間的走線必須遵循垂直走線的原則，否則會(huì)造成線間的串?dāng)_，增加EMI輻射，如下圖： ?

? 相鄰的布線層遵循橫平豎垂的布線方向，垂直的布線可以抑制線間的串?dāng)_。 ?

PART 06 ? 高速PCB設(shè)計(jì)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)則

在高速PCB設(shè)計(jì)中有兩個(gè)最為重要的內(nèi)容，就是線路板特性阻抗的控制和多負(fù)載情況下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在高速的情況下，可以說(shuō)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的是否合理直接決定，產(chǎn)品的成功還是失敗。 ?

? 如上圖所示，就是我們經(jīng)常用到的菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般用于幾Mhz的情況下為益。高速的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)我們建議使用后端的星形對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 ?

PART 07 ? 走線長(zhǎng)度的諧振規(guī)則

? 檢查信號(hào)線的長(zhǎng)度和信號(hào)的頻率是否構(gòu)成諧振，即當(dāng)布線長(zhǎng)度為信號(hào)波長(zhǎng)1／4的時(shí)候的整數(shù)倍時(shí)，此布線將產(chǎn)生諧振，而諧振就會(huì)輻射電磁波，產(chǎn)生干擾。 ?

PART 08 ? 回流路徑規(guī)則

所有的高速信號(hào)必須有良好的回流路徑。盡可能的保證時(shí)鐘等高速信號(hào)的回流路徑最小。否則會(huì)極大的增加輻射，并且輻射的大小和信號(hào)路徑和回流路徑所包圍的面積成正比。

? PART 09 ? 器件的退耦電容擺放規(guī)則

? 退耦電容的擺放的位置非常的重要。不合理的擺放位置，是根本起不到退耦的效果。退耦電容的擺放的原則是：靠近電源的管腳，并且電容的電源走線和地線所包圍的面積最小。 ?

編輯：黃飛

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