高速PCB设计中的九大EMI规范与实践要点

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随着信号上升沿时间的减小&＃xff0c;信号频率的提高&＃xff0c;电子产品的EMI问题&＃xff0c;也来越受到电子工程师的关注。几乎60&＃xff05;的EMI问题可以通过高速PCB来控制解决。

规则一&＃xff1a;高速信号走线屏蔽规则

在高速的PCB设计中&＃xff0c;时钟等关键的高速信号线&＃xff0c;走线需要进行屏蔽处理&＃xff0c;如果没有屏蔽或只屏蔽了部分&＃xff0c;都会造成EMI的泄漏。建议屏蔽线&＃xff0c;每1000mil&＃xff0c;打孔接地。

规则二&＃xff1a;高速信号的走线闭环规则

由于PCB板的密度越来越高&＃xff0c;很多PCB LAYOUT工程师在走线的过程中&＃xff0c;很容易出现一种失误&＃xff0c;即时钟信号等高速信号网络&＃xff0c;在多层的PCB走线的时候产生了闭环的结果&＃xff0c;这样的闭环结果将产生环形天线&＃xff0c;增加EMI的辐射强度。

规则三&＃xff1a;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&＃xff0c;然而开环同样会造成EMI辐射。

时钟信号等高速信号网络&＃xff0c;在多层的PCB走线的时候一旦产生了开环的结果&＃xff0c;将产生线形天线&＃xff0c;增加EMI的辐射强度。

规则四&＃xff1a;高速信号的特性阻抗连续规则

高速信号&＃xff0c;在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续&＃xff0c;否则会增加EMI的辐射。也就是说&＃xff0c;同层的布线的宽度必须连续&＃xff0c;不同层的走线阻抗必须连续。

规则五&＃xff1a;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&＃xff0c;否则会造成线间的串扰&＃xff0c;增加EMI辐射。

简而言之&＃xff0c;相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向&＃xff0c;垂直的布线可以抑制线间的串扰。

规则六&＃xff1a;高速PCB设计中的拓扑结构规则

在高速PCB设计中&＃xff0c;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&＃xff0c;直接决定着产品的成功还是失败。

图示为菊花链式拓扑结构&＃xff0c;一般用于几Mhz的情况下为益。高速&＃xff30;&＃xff23;&＃xff22;设计中建议使用后端的星形对称结构。

规则七&＃xff1a;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&＃xff0c;即当布线长度为信号波长1&＃xff0f;4的时候的整数倍时&＃xff0c;此布线将产生谐振&＃xff0c;而谐振就会辐射电磁波&＃xff0c;产生干扰。

规则八&＃xff1a;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&＃xff0c;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&＃xff1a;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&＃xff1a;靠近电源的管脚&＃xff0c;并且电容的电源走线和地线所包围的面积最小。