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教怎么样处理PCB抄板时遇到的EMI难题

2019-10-25 点击量:


在本文中,PCB分层堆叠设计实例将假设层间距为3至6mil。
 
电磁屏蔽从信号线开始,良好的分层策略应该是将所有信号线放在一个或多个层上,这些层与电源层或接地层相邻。
电源总线对于我们电路板上的IC而言,IC周围的电源层可以看作是一个优秀的高频电容器,可以收集从提供高频能量的分立电容器泄漏的部分能量。清洁输出。
 
有许多方法可以解决EMI问题,现代EMI抑制方法包括使用EMI抑制涂层,选择合适的EMI抑制元件和EMI仿真设计。
 
从最基本的PCB布局开始,本文讨论了PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技术。
 
 
此外,优异的功率层电感很小,因此合成的瞬态信号的电感也很小,从而降低了共模EMI。
 
当然,电源层到IC电源引脚的布线必须尽可能短,因为数字信号的上升沿越来越快,并且更好地直接连接到IC电源引脚所在的焊盘上,应该单独讨论。为了控制共模EMI,电源层必须有助于去耦并具有足够低的电感,电源层必须与精心设计的电源层配对。有人可能会问,这有多好?问题的答案取决于电源的分层,层之间的材料和工作频率(IC上升时间的函数)。通常,功率层间距为6密耳,夹层为FR4材料,每平方英寸功率水平的等效电容约为75pF。
 
显然,层间距越小,电容越大。 100至300PS器件的上升时间并不多,但根据目前IC的发展速度,100至300PS器件的上升时间将占据很高的比例。对于上升时间为100到300ps的电路,3mil间距将不再适用于大多数应用。此时,必须采用小于1密耳的层间距,并用高介电常数材料代替FR4介电材料。
 
 
对于电源而言,良好的分层策略应该是电源层和接地层相邻,并且电源层和接地层的距离尽可能小,这就是我们所说的“分层”策略。
 
PCB堆叠什么堆叠策略有助于屏蔽和抑制EMI?以下分层堆叠方案假设供电电流在单层上流动,在同一层的不同部分中具有单个电压或多个电压分布。
 
稍后将讨论多功率层场景。
 
4层板4层板设计存在许多潜在问题。
 
首先,传统厚度为62mil的四层板,即使外层信号层,内层电源和接地层,电源层和接地层间距仍然过大。如果成本要求是第一位,请考虑以下两种传统的4层板替代方案。
 
这两种解决方案可提高EMI抑制性能,但仅适用于板载元件密度足够低且元件周围有足够面积(放置所需功率包层)的应用。
现在,陶瓷和陶瓷塑料可以满足100到300ps上升时间电路的设计要求。虽然将来可能会使用新的材料和方法,但对于今天普通的1到3ns上升时间电路,3到6mil间距和FR4电介质材料,通常足以处理高端谐波并使瞬态信号足够低,也就是说,共模EMI可能会下降很低。
 
 

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