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EMC在高速信号PCB中的一些设计原则

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发表于 2019-9-30 15:45:42 | 只看该作者
PCB设计特别是高速PCB设计中,工程师必须要考虑电路的电磁兼容性(EMC),否则,您的产品可能通不过3C标准。

电磁兼容性(EMC)
在国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义为:系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不会对其他系统和设备造成干扰。
EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部分,所谓EMI电磁干扰,乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
EMC在高速信号的一些PCB设计原则
1、3W与20H规则
3W就是信号线之间的布线间距是线宽的两倍,中心距是3倍。如图所示:

3W的线间距,可以保证不受其它干扰信号的电场达到70%以上,如要达到98%的电场不互相干扰,就要使用10W的间距。
20H是指多层板电源平面要比地平面边缘缩进两个平面之间间距的20倍以上。这样,电源被地包围在地平面之内,大减小了向外辐射的机率。如下图所示:

2、高速信号的走线层次选择
高速信号线最好是走在里层,这样介质层起到屏蔽作用,能有效抑制EMI信号的向外辐射。
3、高带关键信号包地处理
高速信号线中如时钟钱,最好采用包地处理,而且包地每隔3000mil打一个过孔连接到地层。关键信号与其它线之间要满足3W规则。如下图所示:

此外,在高速PCB设计中,时钟等关键的高速信号线,走线需要进行屏蔽处理,如果没有屏蔽或只屏蔽了部分,都会造成EMI的泄漏。
4、金属外壳要接地
对于金属外壳需要接地元件(如晶体、散热器外壳、加强金属骨架),应在其投影区的顶层上铺接地铜皮,通过金属外壳和接地铜皮之间的分布电容来抑制其对外辐射和提高抗扰度。

(图文整理自网络,版权归原作者所有。)
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