電路板級(jí)的電磁兼容設(shè)計(jì)

---端接有助于減少這些非預(yù)計(jì)的結(jié)果。信號(hào)端接不但能減少在源和目的之間匹配阻抗的信號(hào)反饋和振鈴，而且也能減緩信號(hào)邊沿的快速上升和下降。有很多種信號(hào)端接的方法,每種方法都有其利弊。表3給出了一些信號(hào)端接方法的概要。表3信號(hào)端接方法的概要副接費(fèi)堂相對(duì)成術(shù)前加制遲功率需求臨界臉?lè)篦饿看褪堑虵%=zo=Rn好的DC：噪聲極限并陜低小高功率消酎工個(gè)間也RG中小中C=20toG00pF阻礙指寬同時(shí)增足容性Thevanin中小高R=2xZ,對(duì)CMOS需要高功率二極管高小低檻限過(guò)沖；一極管振鐺串聯(lián)/源端接(Series/SourceTermination)圖12串聯(lián)端接電路圖12演示了串聯(lián)/源端接方法。。在源Z和分布式的線跡Z之間，加上了源端接電阻R，用來(lái)完成阻抗匹配。R還能吸收負(fù)載的反饋。R°必須離源驅(qū)動(dòng)電路盡可能的近。R的值在等式R=(Z0-Z)中是實(shí)數(shù)值。一般口大約取15—75歐的一個(gè)值。并聯(lián)端接

圖13演示了并聯(lián)端接方法。附加一個(gè)并聯(lián)端接電阻Rp，這樣Rp//ZL就和Zo相匹配了。但是這個(gè)方法對(duì)手持式產(chǎn)品不適用的，因?yàn)镽p的值太小了（一般為50歐），而且這個(gè)方法很耗能量，再者這個(gè)方法還需要源驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)較高的電流（100mA@5V,50歐）。由于ZoLCd的值還使這個(gè)方法增加了一個(gè)小的延時(shí)，這里Z0L=Rp//ZL和Cd是負(fù)載的輸入分流電容。RC端接SQURGE□RIVERSQURGE□RIVER圖14RC端接圖14演示了RC端接方法。這個(gè)方法類(lèi)似于并聯(lián)端接，但是增加了一個(gè)C1。和在并聯(lián)端接方法中一樣，R用于提供匹配Z0的阻抗。C1為R提供驅(qū)動(dòng)電流并過(guò)濾掉從線跡到地的射頻能量。因此，相比并聯(lián)端接方法，RC端接方法需要的源驅(qū)動(dòng)電流更少。R和C1的值由Z0，Tpd（環(huán)路傳輸延遲）和Cd確定。時(shí)間常數(shù)，RC=3xTpd，這里R//ZL=Z0,C=C1//Cd。10Thevenin端接圖15Thevenin端接電路圖15演示了Thevenin端接方法。此電路由上拉電阻R1和下拉電阻R2組成，這樣就使邏輯高和邏輯低與目標(biāo)負(fù)載相符。R1和R2的值由R1//R2=Z0決定。R1+R2+ZL的值要保證最大電流不能超過(guò)源驅(qū)動(dòng)電路容量。舉例來(lái)說(shuō),R1=220歐,R2=330歐這里VCC這里VCC是驅(qū)動(dòng)電壓。二極管端接(Diodetermination)圖16二極管端接圖16演示了二極管端接方法。除了電阻被二極管替換以降低損耗之外，它與Thevenin端接方法類(lèi)似。D1和D2用來(lái)限制來(lái)自負(fù)載的過(guò)多信號(hào)反射量。與Thevenin端接方法不一樣，二極管不會(huì)影響線性阻抗。對(duì)這種端接方法而言，選擇Schottky和快速開(kāi)關(guān)二極管是比較好的。這種端接方法的優(yōu)點(diǎn)在于不用已知Z0的值，而且還可以和其他類(lèi)型的端接方法結(jié)合使用。通常在MCU的內(nèi)部應(yīng)用這種端接方法來(lái)保護(hù)I/O端口。微控制器電路微控制器電路微控制器電路微控制器電路時(shí)下，許多IC制造業(yè)者不斷地減小微控制器的尺寸以達(dá)到在單位硅片上增加更多部件的目的。通常減小尺寸會(huì)使晶體管更快。這樣一來(lái)，雖然MCU時(shí)鐘速率無(wú)法增加，但是上升和下降速度會(huì)增加，從而諧波分量使得頻率值上升。許多情況下，減小微控制器尺寸無(wú)法通知給用戶(hù)，這樣最初時(shí)電路中的MCU是正常的，但以后在產(chǎn)品生命周期中的某個(gè)時(shí)間就可能出現(xiàn)EMC問(wèn)題。對(duì)此最好的解決方法就是在開(kāi)始設(shè)計(jì)電路時(shí)就設(shè)計(jì)一個(gè)較穩(wěn)健的電路。許多實(shí)時(shí)應(yīng)用方面都需要高速M(fèi)CU，設(shè)計(jì)者一定要認(rèn)真對(duì)待其電路設(shè)計(jì)和PCB布線以減少潛在的EMC問(wèn)題。MCU需要的電源功率隨著其處理功率的增加而增加。讓供給電路（比如校準(zhǔn)電路）靠近微控制器是不難辦到的，再用一個(gè)獨(dú)立的電容就可以減少直流電源對(duì)其它電路的影響。通常有一個(gè)片上振蕩器，它用自己的晶體或諧振器連接，從而避免使用其他時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)鐘。這個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘能更好地防止系統(tǒng)其他部份所產(chǎn)生的噪聲輻射。在時(shí)鐘頻率方面，MCU通常是對(duì)功率要求最高的設(shè)備，這樣讓時(shí)鐘靠近MCU就能保證對(duì)時(shí)鐘頻率僅有最小的驅(qū)動(dòng)需求。1.I/O口引腳對(duì)于大多數(shù)MCU，引腳通常都是高阻輸入或混合輸入/輸出。高阻輸入引腳易受噪聲影響，并且在非正常終端時(shí)會(huì)引至寄存器鎖存錯(cuò)誤的電平。一個(gè)非內(nèi)部終端的輸入引腳需要有高阻抗（例如4.7K或10K）連接每個(gè)引腳到地或者到供電電平，以便確保一個(gè)可知的邏輯狀態(tài)。未連接的輸入引腳通常浮動(dòng)在供電電平的中間值周?chē)?，或者由于有?nèi)部泄露通路而浮動(dòng)在不確定的電壓值。對(duì)于IRQ或復(fù)位引腳（輸入引腳）來(lái)說(shuō)，其終端比普通I/O口引腳更為重要。如果噪聲導(dǎo)致這兩個(gè)引腳誤觸發(fā)，它將對(duì)整個(gè)電路的行為產(chǎn)生巨大的影響。當(dāng)輸入引腳未連接，同時(shí)輸入鎖存器半開(kāi)半閉時(shí)，會(huì)導(dǎo)致IC內(nèi)部電流泄漏，此時(shí)通?？梢钥吹礁唠娏飨?，尤其是在CMOS器件中。因此在輸入引腳終端連接高阻抗可以減少供電電流，就象電磁兼容的其他好處一樣。IRQ口引腳由于中斷對(duì)MCU操作有影響，因此它是元件中最敏感的引腳之一。從遠(yuǎn)端設(shè)備到PCB板上的MCU,甚至在插件適配器或子系統(tǒng)卡上，IRQ都可以被查詢(xún)。因此，確保與中斷請(qǐng)求引腳的任何連線都有瞬時(shí)靜電釋放保護(hù)是非常重要的。對(duì)于靜電釋放來(lái)說(shuō)，在IRQ連線上有雙向二極管、transorbs或金屬氧化變阻器終端通常就足夠了，而且他們還能在不產(chǎn)生大的線路負(fù)荷的情況下幫助減少過(guò)沖和阻尼震蕩。即便是對(duì)價(jià)格很敏感的應(yīng)用，IRQ線上的電阻終端也同樣不可缺少。.復(fù)位引腳不恰當(dāng)?shù)膹?fù)位將導(dǎo)致許多問(wèn)題，因?yàn)椴煌膽?yīng)用利用了MCU啟動(dòng)和斷電的不同條件。復(fù)位最基本的功能保證了一旦上電，MCU便開(kāi)始用可控制的方式執(zhí)行代碼。上電時(shí)，電源上升到MCU的工作電壓，在晶振穩(wěn)定之前需要等一段時(shí)間。因此在復(fù)位引腳上要有時(shí)間延時(shí)。最簡(jiǎn)單的延時(shí)就是電阻-電容（RC）網(wǎng)絡(luò)，在電流經(jīng)過(guò)電阻時(shí)電容開(kāi)始充電，一直到電平達(dá)到了能被MCU在邏輯1狀態(tài)時(shí)的復(fù)位電路檢測(cè)到的值為止。理想情況下沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定電阻和電容的大小，但也有其他方面的考慮。復(fù)位引腳的內(nèi)部泄漏電流通常規(guī)定不能超出IgA（針對(duì)MotorolaHC08MCU）,這意味著電阻最大為100k，電容不能是電解電容，以保持停止電流的最小值。推薦使用陶瓷電容，因?yàn)樗壑粤说蛢r(jià)格，低泄漏，高頻反應(yīng)性能好的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)位引腳電容非常?。∕otorolaHC08MCU低于5pF）。對(duì)于最小阻抗值也有限制，因?yàn)樽畲笊侠娏鞔蠹s為5mA,1V（VoL。加上外部電容的低阻抗電壓源，則確定了上拉電阻的最小值為2K。用二極管來(lái)鉗住復(fù)位引腳的電壓也是一種推薦做法,能防止供電電壓過(guò)度,并且能夠在斷電時(shí)令電容迅速放電。.振蕩器許多MCU合成了倒相放大器，用來(lái)與外部晶體或陶瓷共振器一起構(gòu)成皮爾斯振蕩器結(jié)構(gòu)。下面則討論用來(lái)與特殊外部元件一起得到振蕩的放大器最小增益（跨導(dǎo)）。圖17給出了MCU上使用的典型標(biāo)準(zhǔn)皮爾斯振蕩器結(jié)構(gòu)，晶體在1MHz到20MHz的頻率范圍。下面用簡(jiǎn)單的形式給出了MCU的內(nèi)部電路，與非門(mén)后面是變極器。與非門(mén)有兩

個(gè)輸入：一個(gè)連到MCU的OSC1腳，另一個(gè)連接到內(nèi)部STOP上。對(duì)于振蕩電路來(lái)說(shuō)，必須有正反饋，且閉環(huán)增益必須比1大。電阻R0導(dǎo)致了負(fù)反饋，增大了放大器的開(kāi)環(huán)增益需求。R0通常盡量的大，以將反饋減到最小，同時(shí)克服上電時(shí)的電流泄漏。當(dāng)使用1MHz和20MHz的晶體時(shí)，R0應(yīng)該在1M至10M的范圍里。對(duì)于陶瓷共振器，R0一般用1M。共振器Q和電容C1、C2構(gòu)成了共鳴回路。C1、C2代表了外部電容和任何并行的寄生電容。晶體和陶瓷共振器有小信號(hào)等效電路，如圖18所示：圖18晶體等效電路R是串聯(lián)電阻，L和C是起動(dòng)或串聯(lián)電感、電容。C0是分流電容，它代表了晶體盒中共振器和寄生電容的低頻并聯(lián)電容量的總和。任何在OSC1和OSC2引腳之間的附加寄生電容都包括在這個(gè)值里。晶體制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè)里詳細(xì)說(shuō)明了特殊晶體中R,L,C和C0的值。為了測(cè)量這些值，制造商必須給晶體送信號(hào)，也就是從晶體里功率消耗的特殊電平中獲得。然而，在晶體啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)晶體的唯一信號(hào)應(yīng)歸于熱噪聲，因此晶體里的功率消耗是非常低的。眾所周知，當(dāng)晶體內(nèi)功率消耗減少到低水平時(shí)R的有效值可以增長(zhǎng)。因此R的最大值由晶體制造者來(lái)估計(jì)。既然R0,C1和C2的值不僅依賴(lài)于MCU的變極器特性，還依賴(lài)于外部晶體或陶瓷共振器的特性，則從各制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè)里可以得到精確的元件結(jié)構(gòu)。第三部分印制電路板的布線技術(shù)除了元器件的選擇和電路設(shè)計(jì)之外，良好的印制電路板(PCB)布線在電磁兼容性中也是一個(gè)非常重要的因素。既然PCB是系統(tǒng)的固有成分，在PCB布線中增強(qiáng)電磁兼容性不會(huì)給產(chǎn)品的最終完成帶來(lái)附加費(fèi)用。有一點(diǎn)需要注意，PCB布線沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，也沒(méi)有能覆蓋所有PCB布線的專(zhuān)門(mén)的規(guī)則。大多數(shù)PCB布線受限于板子的大小和銅板的層數(shù)。一些布線技術(shù)可以應(yīng)用于一種電路，卻不能用于另外一種。這便主要依賴(lài)于布線工程師的經(jīng)驗(yàn)。然而還是有一些普遍的規(guī)則，下面的章節(jié)對(duì)其進(jìn)行探討。這些規(guī)則將作為普遍指導(dǎo)方針來(lái)對(duì)待。任何人都應(yīng)記住一個(gè)拙劣的PCB布線能導(dǎo)致更多的電磁兼容問(wèn)題，而不是消除這些問(wèn)題，在很多例子中，就算加上濾波器和元器件也不能解決這些問(wèn)題。到最后，不得不對(duì)整個(gè)板子重新布線。因此，在開(kāi)始時(shí)養(yǎng)成良好的PCB布線習(xí)慣是最省錢(qián)的辦法。.PCB基本特性一個(gè)PCB的構(gòu)成是在垂直疊層上使用了一系列的層壓、走線和預(yù)浸處理。在多層PCB中，設(shè)計(jì)者為了方便調(diào)試，會(huì)把信號(hào)線布在最外層。PCB上的布線是有阻抗、電容和電感特性的。阻抗：布線的阻抗是由銅和橫切面面積的重量決定的。例如，1盎司銅則有0.49m/單位面積的阻抗。電容：布線的電容是由絕緣體(EoEr)、電流到達(dá)的范圍(A)以及走線間距(h)決定的。用等式表達(dá)為C=EoErA/h，Eo是自由空間的介電常數(shù)(8.854pF/m)，Er是PCB基體的相關(guān)介電常數(shù)(在FR4碾壓中為4.7)電感：布線的電感平均分布在布線中，大約為1nH/m。對(duì)于1盎司銅線來(lái)說(shuō)，在0.25mm(10mil)厚的FR4碾壓情況下，位于地線層上方的0.5mm(20mil)寬，20mm(800mil)長(zhǎng)的線能產(chǎn)生9.8m的阻抗，20nH的電感以及與地之間1.66pF的耦合電容。將上述值與元器件的寄生效應(yīng)相比，這些都是可以忽略不計(jì)的，但所有布線的總和可能會(huì)超出寄生效應(yīng)。因此，設(shè)計(jì)者必須將這一點(diǎn)考慮進(jìn)去。下面便是PCB布線的普遍方針：增大走線的間距以減少電容耦合的串?dāng)_；平行的布電源線和地線以使PCB電容達(dá)到最佳；將敏感的高頻線布在遠(yuǎn)離高噪聲電源線的地方；加寬電源線和地線以減少電源線和地線的阻抗。2.分割分割是指用物理上的分割來(lái)減少不同類(lèi)型線之間的耦合，尤其是通過(guò)電源線和地線。圖19給出了用分割技術(shù)將4個(gè)不同類(lèi)型的電路分割開(kāi)的例子。在地線面，非金屬的溝用來(lái)隔離四個(gè)地線面。L和C作為板子上的每一部分的過(guò)濾器，減少不同電路電源面間的耦合。高速數(shù)字電路由于其更高的瞬時(shí)功率需量而要求放在電源入口處。接口電路可能會(huì)需要靜電釋放（ESD）和暫態(tài)抑制的器件或電路。對(duì)于L和C來(lái)說(shuō)，最好使用不同值的L和C，而不是用一個(gè)大的L和C，因?yàn)檫@樣它便可以為不同的電路提供不同的濾波特性。3局部電源和局部電源和局部電源和局部電源和IC間的去耦間的去耦間的去耦間的去耦局部去耦能夠減少沿著電源干線的噪聲傳播。連接著電源輸入口與PCB之間的大容量旁路電容起著一個(gè)低頻脈動(dòng)濾波器的作用，同時(shí)作為一個(gè)電勢(shì)貯存器以滿足突發(fā)的功率需求。止匕外，在每個(gè)IC的電源和地之間都應(yīng)當(dāng)有去耦電容，這些去耦電容應(yīng)該盡可能的接近引腳。這將有助于濾除IC的開(kāi)關(guān)噪聲。4基準(zhǔn)面的射頻電流基準(zhǔn)面的射頻電流基準(zhǔn)面的射頻電流基準(zhǔn)面的射頻電流不管是對(duì)多層PCB的基準(zhǔn)接地層還是單層PCB的地線，電流的路徑總是從負(fù)載回到電源。返回通路的阻抗越低，PCB的電磁兼容性能越好。由于流動(dòng)在負(fù)載和電源之間的射頻電流的影響，長(zhǎng)的返回通路將在彼此之間產(chǎn)生互耦。因此返回通路應(yīng)當(dāng)盡可能的短，環(huán)路區(qū)域應(yīng)當(dāng)盡可能的小。5布線分離布線分離的作用是將PCB同一層內(nèi)相鄰線路之間的串?dāng)_和噪聲耦合最小化。3W規(guī)范表明所有的信號(hào)（時(shí)鐘，視頻，音頻，復(fù)位等等）都必須象圖20所示那樣，在線與線，邊沿到邊沿間予以隔離。為了進(jìn)一步的減小磁耦合，將基準(zhǔn)地布放在關(guān)鍵信號(hào)附近以隔離其他信號(hào)線上產(chǎn)生的耦合噪聲。

Non-critzioalCriticalNon-critzioalCriticalSignalSgnalhJon-critica.lQrdifl@n@nlkilpairsignals6．保護(hù)與分流線路在時(shí)鐘電路中，局部去耦電容對(duì)于減少沿著電源干線的噪聲傳播有著非常重要的作用。但是時(shí)鐘線同樣需要保護(hù)以免受其他電磁干擾源的干擾，否則，受擾時(shí)鐘信號(hào)將在電路的其他地方引起問(wèn)題。設(shè)置分流和保護(hù)線路是對(duì)關(guān)鍵信號(hào)，比如對(duì)在一個(gè)充滿噪聲的環(huán)境中的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行隔離和保護(hù)的非常有效的方法。在圖21中，PCB內(nèi)的并聯(lián)或者保護(hù)線路是沿著關(guān)鍵信號(hào)的線路布放。保護(hù)線路不僅隔離了由其他信號(hào)線上產(chǎn)生的耦合磁通，而且也將關(guān)鍵信號(hào)從與其他信號(hào)線的耦合中隔離開(kāi)來(lái)。分流線路和保護(hù)線路之間的不同之處在于分流線路不必被端接（與地連接），但是保護(hù)線路的兩端都必須連接到地。為了進(jìn)一步的減少耦合，多層PCB中的保護(hù)線路可以每隔一段就加上到地的通路。7．接地技術(shù)接地技術(shù)既應(yīng)用于多層PCB，也應(yīng)用于單層PCB。接地技術(shù)的目標(biāo)是最小化接地阻抗，以此減少?gòu)碾娐贩祷氐诫娫粗g的接地回路的電勢(shì)。a）單層PCB的接地線在單層（單面）PCB中，接地線的寬度應(yīng)盡可能的寬，且至少應(yīng)為1.5mm（60mil）。由于在單層PCB上無(wú)法實(shí)現(xiàn)星形布線，因此跳線和地線寬度的改變應(yīng)當(dāng)保持為最低的，否則將引起線路阻抗與電感的變化b）雙層PCB的接地線在雙層（雙面）PCB中，對(duì)于數(shù)字電路優(yōu)先使用地格柵/點(diǎn)陣布線，這種布線方式可以減少接地阻抗，接地回路和信號(hào)環(huán)路。像在單層PCB中，地線和電源線的寬度最少應(yīng)為1.5mm。另外的一種布局是將接地層放在一邊，信號(hào)和電源線放于另一邊。在這種布置方式中將進(jìn)一步減少接地回路和阻抗，去耦電容可以放置在距離IC供電線和接地層之間盡可能近的地方。保護(hù)環(huán)保護(hù)環(huán)是一種可以將充滿噪聲的環(huán)境（比如射頻電流）隔離在環(huán)外的接地技術(shù)，這是因?yàn)樵谕ǔ５牟僮髦袥](méi)有電流流過(guò)保護(hù)環(huán)（參見(jiàn)圖22）。GroundpknE!alsome。wmginnJrhgngarrlnogeGroundpknE!alsome。wmginnJrhgngarrlnoge.FLlJllternaW.1Pewersdecoupirg圖22保護(hù)環(huán)PCB電容在多層板上，由分離電源面和地面的絕緣薄層產(chǎn)生了PCB電容。在單層板上，電源線和地線的平行布放也將導(dǎo)致這種電容效應(yīng)。PCB電容的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它具有非常高的頻率響應(yīng)和均勻的分布在整個(gè)面或整條線上的低串連電感。它等效于一個(gè)均勻分布在整個(gè)板上的去耦電容。沒(méi)有任何一個(gè)單獨(dú)的分立元件具有這個(gè)特性。高速電路與低速電路布放高速電路時(shí)應(yīng)使其更接近接地面，而低速電路應(yīng)使其接近電源面。地的銅填充在某些模擬電路中，沒(méi)有用到的電路板區(qū)域是由一個(gè)大的接地面來(lái)覆蓋，以此提供屏蔽和增加去耦能力。但是假如這片銅區(qū)是懸空的（比如它沒(méi)有和地連接），那么它可能表現(xiàn)為一個(gè)天線，并將導(dǎo)致電磁兼容問(wèn)題。g）多層PCB中的接地面和電源面在多層PCB中，推薦把電源面和接地面盡可能近的放置在相鄰的層中，以便在整個(gè)板上產(chǎn)生一個(gè)大的PCB電容。速度最快的關(guān)鍵信號(hào)應(yīng)當(dāng)臨近接地面的一邊，非關(guān)鍵信號(hào)則布放為靠近電源面。圖23給出了一個(gè)典型的多層板的布線。PCB=capidtirCmicaisignalla/?JUrnInaleSrcundiploneEi冒r"UrnInale!FFow曰planeI國(guó)射UrnInaleMancrUcilaigmlsJ圖23多層PCB的布線h）電源要求當(dāng)電路需要不止一個(gè)電源供給時(shí)，采用接地將每個(gè)電源分離開(kāi)。但是在單層PCB中多點(diǎn)接地是不可能的。一種解決方法是把從一個(gè)電源中引出的電源線和地線同其他的電源線和地線分隔開(kāi)（如圖24）。這同樣有助于避免電源之間的噪聲耦合。圖24多個(gè)供電源8．布局布線技術(shù)．布局布線技術(shù)．布局布線技術(shù)．布局布線技術(shù)以下章節(jié)討論關(guān)于PCB布線的一些規(guī)則。過(guò)孔過(guò)孔一般被使用在多層印制電路版中。當(dāng)是高速信號(hào)時(shí)，過(guò)孔產(chǎn)生1到4nH的電感和0.3到0.8pF的電容到路徑。因此，當(dāng)鋪設(shè)高速信號(hào)通道時(shí)，過(guò)孔應(yīng)該被保持到絕對(duì)的最小。對(duì)于高速的并行線（例如地址和數(shù)據(jù)線），如果層的改變是不可避免，應(yīng)該確保每根信號(hào)線的過(guò)孔數(shù)一樣。45度角的路徑與過(guò)孔相似，直角的路徑轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)該被避免，因?yàn)樗趦?nèi)部的邊緣能產(chǎn)生集中的電場(chǎng)。該場(chǎng)能產(chǎn)生耦合到相鄰路徑的躁聲，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)路徑時(shí)全部的直角路徑應(yīng)該采用45度的。圖25是45度路徑的一般規(guī)則。圖25.成角的路徑c)短截線短截線產(chǎn)生反射，同時(shí)也潛在增加波長(zhǎng)可分的天線到電路的可能。雖然短截線長(zhǎng)度可能不是任何在系統(tǒng)的已知信號(hào)的波長(zhǎng)的四分之一整數(shù)，但是附帶的輻射可能在短截線上產(chǎn)生共鳴。因此，避免在傳送高頻率和敏感的信號(hào)路徑上使用短截線。圖26短截線星型的信號(hào)排列雖然星型排列適用于來(lái)自多個(gè)PCB印制電路版的地線連接，但它帶有能產(chǎn)生多個(gè)短截線的信號(hào)路徑。因此，應(yīng)該被避免用星型排列于高速和敏感的信號(hào)上。輻射型信號(hào)排列輻射型信號(hào)排列通常有最短的路徑，以及產(chǎn)生從源點(diǎn)到接收器的最小延遲,但是這也能產(chǎn)生多個(gè)反射和輻射干擾，所以應(yīng)該被避免用輻射型排列于高迅和敏感的信號(hào)上。不變的路徑寬度信號(hào)路徑的寬度從驅(qū)動(dòng)到負(fù)載應(yīng)該是常數(shù)。改變路徑寬度對(duì)路徑阻抗(電阻，電感，和電容)產(chǎn)生改變，從而，能產(chǎn)生反射和造成線路阻抗不平衡。所以最好保持路徑的寬度不變。洞和過(guò)孔密集經(jīng)過(guò)電源和地面位面的過(guò)孔的密集會(huì)在接近過(guò)孔的地方產(chǎn)生局部化的阻抗差異。這個(gè)區(qū)域不僅成為信號(hào)活動(dòng)的“熱點(diǎn)”，而且供電面在這點(diǎn)是高阻，象射頻電流一樣低效。h)切分孔隙

與洞和過(guò)孔密集相同，切分孔隙（即長(zhǎng)洞或?qū)捦ǖ溃┰陔娫次幻婧偷匚幻娣秶鷥?nèi)產(chǎn)生不一致的區(qū)域，并且就象防護(hù)物一樣減少他們的效力，也局部性地遞增電源位面和地位面的阻抗。接地金屬化的模具所有的金屬化的模具應(yīng)該被連接到地，否則，這些大的金屬區(qū)域能充當(dāng)輻射天線最小化環(huán)面積保持信號(hào)路徑和它的地返回線緊靠在一起將有助于最小化地環(huán)，因而,避免潛在的天線環(huán)。對(duì)于高速單端信號(hào),有時(shí)如果信號(hào)路徑?jīng)]有沿著低阻的地位面走，地線回路可能也必須沿著信號(hào)路徑（如圖27）。圖27地線回環(huán)PCB例1

圖28說(shuō)明了洗衣機(jī)的典型印制板電路的一些改進(jìn)措施Ch1啊c9QTHi：或KI的?旨Ch1啊c9QTHi：或KI的?旨EIhia4501rteamuEIbe^re&terlh*ri9D：.：fiielAciEaidtiAIt玄efnid-lherOultsdItrkwlj|-tontiepOso-Ine(LfindN)AddQjQIpF1IpFiradFQpFGEpEriOrifitheinputSndiliilpLJlOltieTflffins^lSdrFnb通CtEnd由NDir&gE|mm.SQmi；i和idnJ^le&E-p&r￡JielAddQ.01pFcBplci:DftBnclcOnneKltie5UlatheUM124(13addE-drieEIcrninEdiiQnreLiEiarc.findIlla-oSpBakOrinh。IhDheE-□IIhe(I1mb15-vrtahlEmdlGEnlEldrdOmpHiernsnddecdjpi呻己陛向口咻的da^etpDfi-SiHatiMhflMCU圖28PCB改進(jìn)例1PCB例2Enh辱5VMeeandcOmacIall5Viscloseasp：issbkEnh辱5VMeeandcOmacIall5Viscloseasp：issbkErtlgeGN)cOmedalGND弱3能明pOSSiH白EnUrgeGNDiraceaiteMCUV3SphaandaddO.OIpFcipax;lotsb加照nkCLVCCair愉圖29說(shuō)明了空氣調(diào)節(jié)器的典型印制電路板電路的一些改進(jìn)措施AddOJ01pFlnd4jlOpF咿QD『0L1tieiVSupphsource[ccnradbeKren5VindGND}Add0￡1|jFand47OpFcapaci1OrS311bB12'爐Supply9CuceIpOnnectbeVi'een12VandGND(!圖29PCB改進(jìn)例2附錄A:術(shù)語(yǔ)表:電磁的兼容性(EMC)由于電磁干擾的原因，工作在規(guī)定的電磁環(huán)境安全范圍內(nèi)的電氣和電子的系統(tǒng)、裝置和設(shè)備，他們的設(shè)計(jì)水平或性能上沒(méi)有造成不可接受的下降，這種能力就是電磁兼容性。(ANSIC64。14-1992)。電磁干(EMI)電磁兼容性的缺乏，其沖突的本質(zhì)就是兼容性的缺乏。電磁干擾就是這樣一個(gè)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中分裂的電磁能量從一個(gè)電子設(shè)備傳輸?shù)搅硗庖粋€(gè)，這種傳輸經(jīng)由輻射或傳導(dǎo)路徑完成(或同時(shí)經(jīng)由兩者)。通常，這個(gè)術(shù)語(yǔ)特指的是射頻信號(hào)。電磁干擾能發(fā)生在“直流直到日光”的頻率范圍內(nèi)。輻射性散發(fā)輻射性是射頻能量的組成它通過(guò)如同電磁場(chǎng)一樣的媒介傳送。射頻能量通常通過(guò)自由空間傳送；然而，其他模式的場(chǎng)傳送也可能發(fā)生。傳導(dǎo)性散發(fā)傳導(dǎo)性散發(fā)傳導(dǎo)性散發(fā)傳導(dǎo)性散發(fā)是射頻能量的組成，它通過(guò)如同導(dǎo)波一樣的媒介傳送，一般通過(guò)金屬絲或互連電纜進(jìn)行?？垢蓴_性當(dāng)維持在預(yù)先確定的性能水平時(shí)，設(shè)備或系統(tǒng)抵擋電磁干擾能力的相對(duì)度量。靜電的放電靜電的放電靜電的放電靜電的放電(ESD)當(dāng)兩個(gè)不同電位的物體在彼此接近或直接接觸時(shí)，產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移。這種被觀察到的現(xiàn)象是高壓脈沖，高壓脈

沖可能使敏感的設(shè)備遭到損壞或失去功能。盡管閃電在量級(jí)上與高壓脈沖不同，但術(shù)語(yǔ)靜電放電通常被用于安培數(shù)較小的事件中，更特指那些人為引發(fā)的事件?？馆椛湫援a(chǎn)品抵抗來(lái)自自由空間傳播的電磁能量的相對(duì)能力?？箤?dǎo)體性抵抗經(jīng)過(guò)外部的電纜，電線穿透它的電磁能量的產(chǎn)品相對(duì)能力，輸入／輸出互相連接的電磁能量。如果連接不正確的話，電磁干擾（EMI）可能增加一倍。易損性易損性易損性易損性某一電子裝置或系統(tǒng)易受干擾，易受損壞，易受被附近電磁場(chǎng)或信號(hào)的電磁干擾（EMI）。它是易損的，缺乏抵抗能力。附錄B:抗擾性準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)抗靜電釋放性抗靜電釋放性抗靜電釋放性抗靜電釋放性（（（（IEC））））1000-4-2該測(cè)試的目的主要是驗(yàn)證對(duì)因物體或人或裝置的接近或接觸而產(chǎn)生的靜電釋放（ESD）的抵抗能力。物體或人的內(nèi)部能累積達(dá)到高于15kv電壓的靜電電荷。經(jīng)驗(yàn)表明許多不明原因的故障和損害很可能是ESD引起的。通過(guò)從ESD模擬器放電到EUT的表面和EUT附近，測(cè)試儀器（EUT）來(lái)獲取ESD的活動(dòng)。放電的嚴(yán)重水平在由制造商準(zhǔn)備的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和EMC測(cè)試計(jì)劃中明確定義。EUT在它所有的操作模態(tài)中檢查功能故障或干擾。通過(guò)/失敗的標(biāo)準(zhǔn)必須在EMC測(cè)試計(jì)劃中被定義同時(shí)由產(chǎn)品的制造商決定?？顾矐B(tài)導(dǎo)電性（抗瞬態(tài)導(dǎo)電性（抗瞬態(tài)導(dǎo)電性（抗瞬態(tài)導(dǎo)電性（EFT/B））））IEC1000-4-4該測(cè)試的目的主要是驗(yàn)證EUT對(duì)可能由感性負(fù)載或者接觸器產(chǎn)生的快速上升時(shí)間的瞬態(tài)短持續(xù)時(shí)間沖擊的抵抗能力。這種測(cè)試脈沖的快速上升時(shí)間和重復(fù)的本質(zhì)導(dǎo)致了這些尖峰信號(hào)容易穿透EUT的電路并可能干擾EUT的操作。瞬態(tài)直接作用于總電源和信號(hào)線的電容率。在其他的抗擾性測(cè)試中，應(yīng)當(dāng)使用一般操作的配置，按照通過(guò)/失敗的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)EUT進(jìn)行監(jiān)視?？闺姶艌?chǎng)輻射性抗電磁場(chǎng)輻射性抗電磁場(chǎng)輻射性抗電磁場(chǎng)輻射性EC1000-4-3該測(cè)試的目的主要是驗(yàn)證產(chǎn)品對(duì)收音機(jī)，無(wú)線電收發(fā)機(jī)，移動(dòng)GSM/AMPS的電話，和各種不同的來(lái)自工業(yè)電磁源產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的抗干擾能力。假如系統(tǒng)沒(méi)有屏蔽，電磁場(chǎng)輻射能夠耦合在接口電纜上并通過(guò)該傳導(dǎo)路徑進(jìn)入電路；或者它能直接耦合道印制電路的接線處。當(dāng)射頻電磁場(chǎng)的幅度足夠大的話，感應(yīng)電壓和解調(diào)載波能影響裝置的正常操作?？狗湫詼y(cè)試的運(yùn)行這個(gè)測(cè)試的運(yùn)行通常是最長(zhǎng)的和最困難的，需要非常昂貴的儀器和相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。相較其他的抗擾性測(cè)試，必須將由制造商定義的成功/失敗標(biāo)準(zhǔn)和書(shū)面的測(cè)試計(jì)劃送到測(cè)試室。在把EUT送入輻射場(chǎng)時(shí)，EUT必須設(shè)置在正常的操作和最敏感的模態(tài)中。當(dāng)EUT暴露在頻率超過(guò)要求的80MHz到1GHz頻率范圍的分級(jí)干擾場(chǎng)內(nèi)時(shí)，測(cè)試房間內(nèi)必須建立正常操作。某些抗干擾標(biāo)準(zhǔn)從27MHz開(kāi)始。嚴(yán)重等級(jí)該標(biāo)準(zhǔn)通常對(duì)抗擾性水平有1V/m，3V/m或10V/m的要求。然而設(shè)備的規(guī)格也許在特定的“問(wèn)題（干涉）頻率”上有它們自己的要求。產(chǎn)品的抗輻射電平如何才適當(dāng)是制造商的興趣所在。統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)要求新的抗擾性標(biāo)準(zhǔn)EN50082-1:1997引用了IEC/EN61000-4-3。IEC/EN61000-4-3要求在測(cè)試樣本的基礎(chǔ)上建立一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)試環(huán)境。該測(cè)試環(huán)境是在一個(gè)由鐵氧體吸收器構(gòu)成的瓦排列的無(wú)回聲房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，鐵氧體瓦用于阻礙反射和共振以便能夠在室內(nèi)建立一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)。這克服了在傳統(tǒng)的無(wú)襯里房間那由于反射和場(chǎng)梯度引起的突然和經(jīng)常性的不可重復(fù)的測(cè)試錯(cuò)誤。（半無(wú)回聲房間也是一個(gè)對(duì)要求精確的室內(nèi)非正常環(huán)境的輻射散發(fā)進(jìn)行測(cè)量的理想環(huán)境）。半無(wú)回聲房間的建造在半無(wú)回聲的房間的墻壁和天花板上應(yīng)當(dāng)安排RF吸收器。力學(xué)和RF的設(shè)計(jì)規(guī)格應(yīng)當(dāng)適應(yīng)排列在房間屋頂?shù)闹氐蔫F氧體磚。鐵氧體磚處在電介質(zhì)材料上并附著于房間的頂面。在沒(méi)有襯里的房間內(nèi)，金屬表面的反射將導(dǎo)致共振和駐波，駐波會(huì)在測(cè)試空間的強(qiáng)度上產(chǎn)生波峰和波谷。在通常的無(wú)襯里房間內(nèi)場(chǎng)梯度可達(dá)20到40dB，而且這將導(dǎo)致測(cè)試樣品看來(lái)在非常低的場(chǎng)中的突然失效。房間的共振造成很低的測(cè)試重復(fù)性和高幾率的“過(guò)測(cè)試”。（這也許會(huì)造成產(chǎn)品的過(guò)設(shè)計(jì)）新的現(xiàn)場(chǎng)同種要求的抗干擾標(biāo)準(zhǔn)IEC1000-4-3彌補(bǔ)了這些嚴(yán)重的缺陷。22生成測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的硬件和軟件要求高功率的寬帶RF放大器被用于驅(qū)動(dòng)頻率范圍超過(guò)26MHz到2GHz的寬帶發(fā)射天線，這個(gè)天線距離被測(cè)試的設(shè)備3米遠(yuǎn)。在軟件的控制下全自動(dòng)地測(cè)試和標(biāo)定都達(dá)到最好運(yùn)行，為測(cè)試和對(duì)所有關(guān)鍵參數(shù)，比如掃描速率，頻率暫停時(shí)間，調(diào)制和場(chǎng)強(qiáng)等的全控制提供了更大的靈活性。軟件鉤子允許對(duì)監(jiān)視和對(duì)EUT的功能性的刺激的同步。在實(shí)際測(cè)試中需要交互功能，以實(shí)現(xiàn)EMC測(cè)試軟件和EUT參數(shù)的實(shí)時(shí)更改。這種用戶(hù)存取特性允許快速記錄所有的數(shù)據(jù)，以便有效的評(píng)估和分EUT的EMC性能。金字塔吸收器傳統(tǒng)的金字塔（圓錐）吸收器是有效的，然而金字塔尺寸的巨大使得它無(wú)法用于測(cè)試房間內(nèi)小的可用空間。對(duì)80MHz的較低頻率，金字塔吸收器的長(zhǎng)度應(yīng)該委100cm，而若要操作更低的26MHz頻率，金字塔吸收器的長(zhǎng)度應(yīng)該超過(guò)2m。金字塔吸收器同樣有缺點(diǎn)，它們易碎，容易因?yàn)榕鲎捕黄茐?，而且易燃。在房間的地面上使用這些吸收器也是不實(shí)際的。因?yàn)榻鹱炙掌鞯陌l(fā)熱，大于200V/m的場(chǎng)強(qiáng)持續(xù)超過(guò)一段時(shí)間后將造成火災(zāi)的高風(fēng)險(xiǎn)。鐵氧體瓦吸收器鐵氧體瓦是空間有效的，然而它們?cè)诜块g的屋頂，墻壁和門(mén)上增加了明顯的重量，因此房間的力學(xué)結(jié)構(gòu)變得非常重要。它們?cè)诘皖l率時(shí)能有效的工作，但是當(dāng)頻率高于1GHz時(shí)，它們的工作變的相對(duì)低效。鐵氧體瓦非常密實(shí)（100mmx100mmx6mm厚）并能夠承受超過(guò)1000V/m的場(chǎng)強(qiáng)而沒(méi)有火災(zāi)的危險(xiǎn)。抗輻射性測(cè)試中的困難由于用來(lái)操作EUT的輔助設(shè)備提供刺激信號(hào)以監(jiān)視它自身的表現(xiàn)，使得它自身必須是對(duì)該敏感場(chǎng)是抗干擾的，這是運(yùn)行輻射敏感性測(cè)試的固有困難。這經(jīng)常會(huì)帶來(lái)許多困難，特別是在輔助設(shè)備比較復(fù)雜，需要很多經(jīng)過(guò)穿孔而貫穿已經(jīng)屏蔽好的測(cè)試房間的連接到EUT的線纜和接口。所有穿越測(cè)試房間的線纜都必須予以屏蔽，而且/或者濾除以使測(cè)試場(chǎng)對(duì)它們是屏蔽的，這樣可以避免降低測(cè)試房間的屏蔽性能。對(duì)測(cè)試房間屏蔽性能的折衷將造成測(cè)試場(chǎng)無(wú)意泄漏到周?chē)h(huán)境中，這有可能對(duì)使用頻譜者造成干擾。使用數(shù)據(jù)或者信號(hào)線的RF濾波器并不總是可行