EMC/EMI之設(shè)計(jì)技巧與實(shí)戰(zhàn)設(shè)計(jì)問(wèn)答

huiqiong

本次CNT大講臺(tái)的前幾部分我們從EMC元器件的選擇與應(yīng)用技巧、EMC四大設(shè)計(jì)技巧、EMC的PCB設(shè)計(jì)技術(shù)及EMC/EMI之綜合設(shè)計(jì)解決方案四方面對(duì)電磁 兼容器件選型與設(shè)計(jì)技巧的知識(shí)進(jìn)行了比較系統(tǒng)全面的講解。本講將以問(wèn)答的形式，從PCB設(shè)計(jì)技巧及抗干擾措施、屏蔽設(shè)計(jì)要點(diǎn)、手持產(chǎn)品干擾源定位及解決方 案等角度探討電磁兼容設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)技巧及實(shí)戰(zhàn)設(shè)計(jì)中的難題，以幫助工程師進(jìn)一步理解電磁兼容器件選型方法與設(shè)計(jì)技巧，更好地進(jìn)行產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)。

理解EMC設(shè)計(jì)技巧

Q1：PCB設(shè)計(jì)中濾波時(shí)選用電感值和電容值的方法是什么？

A1：電感值的選用除了考慮所想濾掉的噪聲頻率外，還要考慮瞬時(shí)電流的反應(yīng)能力。如果LC的輸出端會(huì)有機(jī)會(huì)需要瞬間輸 出大電流，則電感值太大會(huì)阻礙此大電流流經(jīng)此電感的速度，增加紋波噪聲(ripple noise)。 電容值則和所能容忍的紋波噪聲規(guī)范值的大小有關(guān)。紋波噪聲值要求越小，電容值會(huì)較大。而電容的ESR/ESL也會(huì)有影響。 另外，如果這LC是放在開(kāi)關(guān)式電源(switching regulation power)的輸出端時(shí)，還要注意此LC所產(chǎn)生的極點(diǎn)零點(diǎn)(pole/zero)對(duì)負(fù)反饋控制(negative feedback control)回路穩(wěn)定度的影響。

Q2：PCB設(shè)計(jì)中模擬電源處的濾波經(jīng)常是用LC電路。但是為什么有時(shí)LC比RC濾波效果差？

A2：LC與RC濾波效果的比較必須考慮所要濾掉的頻帶與電感值的選擇是否恰當(dāng)。 因?yàn)殡姼械母锌?reactance)大小與電感值和頻率有關(guān)。如果電源的噪聲頻率較低，而電感值又不夠大，這時(shí)濾波效果可能不如RC。但是，使用RC濾 波要付出的代價(jià)是電阻本身會(huì)耗能，效率較差，且要注意所選電阻能承受的功率。

Q3：在設(shè)計(jì)PCB板時(shí)，有如下兩個(gè)疊層方案： 疊層1 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋1.5V 》信號(hào) 》電源＋2.5V 》信號(hào) 》電源＋1.25V 》電源＋1.2V 》信號(hào) 》電源＋3.3V 》信號(hào) 》電源＋1.8V 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 疊層2 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋1.5V 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋1.25V +1.8V 》電源＋2.5V +1.2V 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋3.3V 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 哪一種疊層順序比較優(yōu)選？對(duì)于疊層2，中間的兩個(gè)分割電源層是否會(huì)對(duì)相鄰的信號(hào)層產(chǎn)生影響？這兩個(gè)信號(hào)層已經(jīng)有地平面給信號(hào)作為回流路徑。

A3：應(yīng)該說(shuō)兩種層疊各有好處。第一種保證了平面層的完整，第二種增加了地層數(shù)目，有效降低了電源平面的阻抗，對(duì)抑制 系統(tǒng)EMI有好處。 理論上講，電源平面和地平面對(duì)于交流信號(hào)是等效的。但實(shí)際上，地平面具有比電源平面更好的交流阻抗，信號(hào)優(yōu)選地平面作為回流平面。但是由于層疊厚度因素的 影響，例如信號(hào)和電源層間介質(zhì)厚度小于與地之間的介質(zhì)厚度，第二種層疊中跨分割的信號(hào)同樣在電源分隔處存在信號(hào)回流不完整的問(wèn)題。

panminghui

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