第5章PCB的电磁兼容设计(修改版).ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 用屏蔽电缆抑制共模辐射 CM CM DM CM CM 屏蔽电缆的评估 CM CM DM V 辐射环路 V I ZT = V / I 不同屏蔽层的传输阻抗 102 103 104 105 106 107 108 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 传输阻抗（m? /m） Hz 铝箔 单层编织 最佳单层编织 双层编织 双层编织 + 一层?金属 双层编织 + 双层?金属 实心铜 屏蔽层的错误接法 CM 电缆屏蔽层的正确端接 利用机械力将 屏蔽层压紧 金属连接器护套 指形簧片 护套与屏蔽层端接 导电弹性衬垫 连接器上紧螺纹 航空连接器 D形连接器 线路板上的局部屏蔽 利用一层铜箔做屏蔽盒面 屏蔽盒的接地间隔 ? / 20 所有穿出屏蔽盒的导线经过滤波 片状电容 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 实际电路的辐射 ZG ZL V ZC = ZG + ZL 近场：ZC ? 7.9 D f E = 7.96VA / D3 （?V/m） ZC ? 7.9 D f ， E = 63 I A f / D2 （ ? V/m） H = 7.96IA / D3 （ ? A/m） 远场： E = 1.3 I A f 2 /D （ ? V/m） 环路面积 = A ~ I 常用的差模辐射预测公式 考虑地面反射时： E = 2.6 I A f 2 /D （ ? V/m） 脉冲信号差模辐射的频谱 频谱包络线 差模辐射频率特性线 脉冲的差模辐射包络线 1/?d 1/?tr 40dB/dec f f f - 20dB/dec - 40dB/dec E = 2.6 I A f 2 /D EdB = 20lg（2.6 I A /D） +40lg f 40dB/dec 20dB/dec 不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积 仅代表了一个环路的辐射情况，若有N个环路辐射，乘以 ? N 。因此，可能时，分散时钟频率。 如何减小差模辐射？ E = 2.6 I A f 2 / D 低通滤波器 布线 电流回路的阻抗 ~ L R I Z = R + j?L L = ? / I ? ? A ~ 怎样减小共模辐射？ E = 1.26 I L f / D 共模滤波 共模扼流圈 减小共模电压 使用尽量短的电缆 共模滤波 电缆屏蔽 共模电流的测量 电流卡钳 频谱分析仪 VdB?V ICM 被测电流 I V 传输阻抗：ZT = V / I 电路中的强辐射信号 1 10 100 1000 1 10 100 1000 dB?V/m dB?V/m 所有电路加电工作 只有时钟电路加电工作 单层或双层板如何减小环路的面积？ 在关键信号线边上布一条地线，这条地线应尽量靠近信号线。这样就形成了较小的回路面积，减小差模辐射对外界干扰的敏感度。 关键信号：从电磁兼容的角度考虑，关键信号主要指产生较强辐射的信号和对外界敏感的信号。能够产生较强辐射的信号一般是周期性信号，如时钟或地址的低位信号。对干扰敏感的信号是指那些电平较低的模拟信号。 减小回路面积的方法：一种简单的方法是在关键信号线边上布一条地线，这条地线应尽量靠近信号线。这样就形成了较小的回路面积，减小差模辐射对外界干扰的敏感度。当信号线的旁边加一条地线后，就形成了一个面积最小的回路，信号电流肯定会取道这个回路，而不是其它地线路径。 如果是双层线路板，可以在线路板的另一面，紧靠近信号线的下面，沿着信号线布一条地线，一线尽量宽些。这样形成的回路面积等于线路板的厚度乘以信号线的长度。 另外，双层板应毫无例外地使用地线网格，以减小地线的阻抗。当使用了地线网格后，信号线的邻近总会有一条地线，形成较小的回路面积。并且在布线时，应尽量使关键线靠近地