高速PCB设计解决EMI问题的九大规则

time : 2019-06-04 09:10       作者:凡亿pcb

  随着科技发展,信号上升沿时间的逐渐减小,信号频率逐步提高,电子产品中的EMI问题也越来越受到PCB工程师们的关注。高速PCB设计的成功,对EMI的贡献越来越大,几乎60%的EMI问题可以通过高速PCB设计来解决。

  规则一、高速信号走线屏蔽规则

  在高速PCB设计中,关键的高速信号线,走线需要进行屏蔽处理,如果没有屏蔽或只屏蔽了部分,都是会造成EMI的泄漏。建议屏蔽线,每1000mil,打孔接地。

  规则二、高速信号的走线闭环规则

  由于PCB板的密度越来越高,很多PCB LAYOUT工程师在走线的过程中,很容易出现这种失误,即高速信号网络在多层PCB走线时产生了闭环的结果,这样的闭环结果将产生环形天线,增加EMI的辐射强度。

  规则三、高速信号的走线开环规则

  规则二提到高速信号的闭环会造成EMI辐射,开环同样会造成EMI辐射。高速信号网络在多层的PCB走线时一旦产生了开环的结果,将产生线形天线,增加EMI的辐射强度。

  规则四、高速信号的特性阻抗连续规则

  高速信号在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续,否则会增加EMI的辐射。也就是说,同层的布线的宽度必须连续,不同层的走线阻抗必须连续。

  规则五、高速PCB设计的布线方向规则

  相邻两层间的走线必须遵循垂直走线的原则,否则会造成线间的串扰,增加EMI辐射。简而言之,相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向,垂直的布线可以抑制线间的串扰。

  规则六、高速PCB设计中的拓扑结构规则

  在高速PCB设计中,线路板特性阻抗的控制和多负载情况下的拓扑结构的设计,直接决定着产品的成败。高速PCB设计中建议使用后端的星形对称结构。

  规则七、走线长度的谐振规则

  检查信号线的长度和信号的频率是否构成谐振,即当布线长度为信号波长1/4的时候的整数倍时,此布线将产生谐振,而谐振就会辐射电磁波,产生干扰。

  规则八、回流路径规则

  所有的高速信号必须有良好的回流路径,尽可能地保证时钟等高速信号的回流路径最小,否则会极大的增加辐射,并且辐射的大小和信号路径和回流路径所包围的面积成正比。

  规则九、器件的退耦电容摆放规则

  退耦电容的摆放的位置非常的重要。摆放不合理根本起不到退耦的效果。其原则是:靠近电源的管脚,并且电容的电源走线和地线所包围的面积最小。