高速PCB設(shè)計(jì)EMI有什么規(guī)則?高速電路PCB設(shè)計(jì)EMI方法與技巧

　　一站式PCBA加工廠家今天為大家講講高速PCB設(shè)計(jì)EMI有什么規(guī)則?高速電路PCB設(shè)計(jì)EMI方法與技巧。在高速PCB設(shè)計(jì)中，電磁干擾(EMI)的控制至關(guān)重要，以下是一些關(guān)鍵的EMI規(guī)則及其實(shí)踐要點(diǎn)：

　　高速電路PCB設(shè)計(jì)EMI方法與技巧

　　一、信號走線規(guī)則

　　屏蔽規(guī)則：

　　關(guān)鍵高速信號線(如時(shí)鐘線)需進(jìn)行屏蔽處理，可在信號線周圍設(shè)置接地的屏蔽層，或?qū)⒏咚倬€布置在內(nèi)部信號層，上下層鋪銅接地作為屏蔽。

　　建議屏蔽線每1000mil打孔接地，確保屏蔽有效性。

　　閉環(huán)與開環(huán)規(guī)則：

　　避免高速信號走線形成閉環(huán)或開環(huán)。閉環(huán)會形成環(huán)形天線，增加EMI輻射;開環(huán)則會導(dǎo)致信號反射和輻射增強(qiáng)。

　　若無法避免閉環(huán)，可在閉環(huán)中添加適當(dāng)?shù)碾娮杌螂娙輥砥茐钠渲C振條件，減少電磁輻射。

　　特性阻抗連續(xù)規(guī)則：

　　高速信號在層與層之間切換時(shí)，必須保證特性阻抗的連續(xù)，否則會增加EMI輻射。

　　通過合理選擇線寬、線厚、介質(zhì)厚度以及添加合適的端接電阻等方式來保持阻抗匹配。

　　布線方向規(guī)則：

　　相鄰兩層間的走線必須遵循垂直走線的原則，以減少層間電磁耦合，降低EMI。

　　頂層采用水平布線，底層采用垂直布線，避免信號在不同層之間形成較大的電磁回路。

　　二、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)則

　　選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

　　菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)在一定程度上能控制信號的傳輸順序和反射，但對于高速信號可能存在局限性。

　　星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在某些情況下能更好地平衡信號傳輸和EMI控制，需要根據(jù)具體電路需求進(jìn)行選擇。

　　避免諧振規(guī)則：

　　檢查信號線的長度和信號頻率是否構(gòu)成諧振。當(dāng)布線長度為信號波長1/4的整數(shù)倍時(shí)，會產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致電磁波輻射和干擾。

　　設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免走線長度與信號波長構(gòu)成諧振關(guān)系，可通過蛇形線等方式微調(diào)長度以避開諧振點(diǎn)。

　　三、回流路徑規(guī)則

　　優(yōu)化回流路徑：

　　所有高速信號必須有良好的回流路徑。盡可能地保證時(shí)鐘等高速信號的回流路徑最小，否則會極大地增加輻射。

　　輻射的大小與信號路徑和回流路徑所包圍的面積成正比，因此必須優(yōu)化回流路徑設(shè)計(jì)。

　　在多層PCB中，可通過過孔將信號層的回流路徑與地層連接，確保電流回流順暢。

　　四、器件布局與去耦

　　合理布局：

　　根據(jù)信號電流流向進(jìn)行合理的布局，可減小信號間的干擾。

　　模擬信號易受數(shù)字信號的干擾，模擬電路應(yīng)與數(shù)字電路隔開。

　　時(shí)鐘線是主要的干擾和輻射源，要遠(yuǎn)離敏感電路，并使時(shí)鐘走線最短。

　　大電流、大功耗電路盡量避免布置在板中心區(qū)域，同時(shí)應(yīng)考慮散熱和輻射的影響。

　　去耦電容擺放：

　　退耦電容的擺放位置至關(guān)重要。擺放不合理的退耦電容根本起不到退耦效果。

　　退耦電容應(yīng)靠近電源管腳，并且電容的電源走線和地線所包圍的面積應(yīng)最小，以減少EMI的產(chǎn)生。

　　在微處理器周圍均勻分布多個(gè)小容量退耦電容，能有效濾除芯片工作時(shí)產(chǎn)生的高頻干擾。

　　五、其他EMI抑制措施

　　使用差分信號：

　　差分信號優(yōu)先使用，可以降低共模輻射。

　　差分對阻抗偏差控制在±5%以內(nèi)，減少共模噪聲。

　　接口抑制：

　　對高速接口加TVS或共模扼流圈。

　　USB、PCIe、Ethernet等接口應(yīng)增加差分阻抗匹配。

　　重要信號使用緩沖或終端電阻。

　　接地設(shè)計(jì)：

　　接地設(shè)計(jì)是減少整板EMI的關(guān)鍵。確定采用單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地或者混合接地方式。

　　數(shù)字地、模擬地、噪聲地要分開，并確定一個(gè)合適的公共接地點(diǎn)。

　　對于多層板設(shè)計(jì)，應(yīng)確保有地平面層，減小共地阻抗。

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