推薦閱讀:
抑制PCB干擾,如何在源頭上把EMI減到最小
發(fā)布時間:2018-04-16 來源:EDA設(shè)計(jì)智匯館 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt,di/dt。這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu) 先考慮和最重要的原則,常常會起到事半功倍的效果。減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實(shí)現(xiàn)。減小干擾源對高速電路有著十分重要的作用,下面我們來看下怎么在源頭上把EMI減到最小。
一、切斷干擾傳播
按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和 有用信號的頻帶不同,可以通過在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播,有時也可加隔離光耦來解決。電源噪聲的危害最大,要特別 注意處理。所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離,用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩。
二、屏蔽干擾
(1)一般來說,在PCB設(shè)計(jì)中我們通常采用大電流開關(guān)線,高頻線兩側(cè),要布滿地線,用來屏蔽電磁干擾的發(fā)射。也用來屏蔽外界雜波對數(shù)據(jù)線的干擾
(2)利用屏蔽體隔離可以對元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場,可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。 當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時,利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流,形成對外來電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時,要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。在某些場合下,如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時,往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
(3)導(dǎo)電漆.EMI導(dǎo)電漆噴涂技術(shù)具有高導(dǎo)電性、高電磁屏蔽效率、噴涂操作簡單(同表面噴漆操作一樣只須要在塑膠外殼內(nèi)噴上薄薄一層導(dǎo)電漆)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于通訊制品(移動電話)、電腦(筆記本)、便攜式電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)硬件(服務(wù)器等)、醫(yī)療儀器、家用電子產(chǎn)品和航天及國防等電子設(shè)備的EMI屏蔽。適用于各種塑膠制品的屏蔽(PC、PC+ABS、ABS等)。噴涂導(dǎo)電漆解決了因做金屬屏蔽罩受空間限制、操作、成本壓力的限制,因其導(dǎo)電漆噴涂操作極其簡單,做到了塑膠金屬化
三、消除干擾
(1)在電路設(shè)計(jì)方面進(jìn)行優(yōu)化
增加濾波電路、抗干擾電路和電源去耦電路等。這些電路原則上要簡單、實(shí)用,因?yàn)樵黾訌?fù)雜的電路,不僅會增加材料成本,而且相應(yīng)會降低產(chǎn)品的可靠性,同時又可能產(chǎn)生新的干擾。在有些IC對電源噪音很敏感的情況下,還可以采用4個電容器和一個隔離電感來確保濾除所有的噪音。4個電容大小的選擇要根據(jù)干擾信號的頻率范圍以及其自身的諧波頻率和它的引腳電感來確定。相應(yīng)的電容值較小
的電容濾除較高頻率的干擾,而相應(yīng)的電容值較大的電容適合于濾除較低頻率的噪聲信號。電感L則無法使高頻噪聲從電源耦合到芯片中,通常選擇
10μH左右的色環(huán)電感,同時這些電容的排列順序應(yīng)是:電容越小越盡可能靠近IC引腳。
(2)為了消除PCB內(nèi)的射頻電流,磁通量消除或磁通量最小化是個比較常用的概念。因?yàn)榇磐ň€在傳輸線中,以逆時鐘方向運(yùn)行,如果我們使射頻回傳路徑,平行且鄰近于來源端的走線,在回傳路徑(逆時鐘方向的場)上的磁通線,與來源端的路徑(順時鐘方向的場)做比較,它們的方向是相反的。當(dāng)我們將順時鐘方向的場和逆時鐘方向的場相互組合時,可以產(chǎn)生消除的效果。如果在來源端和回傳路徑之間,不需要的磁通線能夠被消除或減至最少,則輻射或傳導(dǎo)的射頻電流就不會存在,除非是在走線的極小邊界上。主要的消除磁通量技巧有:
1將組件的塑料封裝內(nèi)部所產(chǎn)生的磁通線,捕捉到0V的參考系統(tǒng)中,以降低組件的輻射量。
2警慎選擇邏輯組件,盡量減少組件和走線所輻射的射頻頻譜分布量??梢允褂糜嵦柧壸兓?edge rate)比較慢的裝置。
3藉由降低射頻驅(qū)動電壓,來降低走在線的射頻電流。
4降低接地噪聲電壓,此電壓存在于供電和接地平面結(jié)構(gòu)中。
5當(dāng)必須推動最大電容負(fù)載,而所有裝置的腳位同時切換時,組件的去耦合(decoupling)電路必須充足。
6必須將頻率和訊號走線做妥善的終結(jié),以避免發(fā)生阻尼振蕩(ringing)、電壓過高(overshoot)、電壓過低(undershoot)。
7將頻率走線(clock trace)繞到回傳路徑接地平面(多層PCB)、接地網(wǎng)格(ground grid)的附近,單側(cè)和雙側(cè)板可以使用接地走線,或安全走線(guard trace)。
推薦閱讀:
特別推薦
- 增強(qiáng)視覺傳感器功能:3D圖像拼接算法幫助擴(kuò)大視場
- PNP 晶體管:特性和應(yīng)用
- 使用IO-Link收發(fā)器管理數(shù)據(jù)鏈路如何簡化微控制器選擇
- 用好 DMA控制器這兩種模式 MCU效率大大提高!
- 深入分析帶耦合電感多相降壓轉(zhuǎn)換器的電壓紋波問題
- Honda(本田)與瑞薩簽署協(xié)議,共同開發(fā)用于軟件定義汽車的高性能SoC
- 第13講:超小型全SiC DIPIPM
技術(shù)文章更多>>
- 解決模擬輸入IEC系統(tǒng)保護(hù)問題
- 當(dāng)過壓持續(xù)較長時間時,使用開關(guān)浪涌抑制器
- 用于狀態(tài)監(jiān)測的振動傳感器
- 解鎖多行業(yè)解決方案——AHTE 2025觀眾預(yù)登記開啟!
- 汽車智造全“新”體驗(yàn)——AMTS 2025觀眾預(yù)登記開啟!
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子
鋰電池
利爾達(dá)
連接器
流量單位
漏電保護(hù)器
濾波電感
濾波器