1、電磁兼容基本原理及 PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞： PCB EMC EMI摘要： 本文是對電磁兼容基本原理進(jìn)行簡單介紹， 根據(jù)我司多為嵌入式系統(tǒng)的情況， 重點(diǎn)對 EMC 設(shè)計(jì)進(jìn)行簡單的闡述與總結(jié)，供我司單板(硬件) 、PCB 開發(fā)的工程師參考。同時(shí)， 以后會根據(jù)實(shí)際問題詳細(xì)討論與更新。1 電磁兼容原理11 EMC 的定義電磁兼容 ( Electromagnetic Compatibility, 簡稱 EMC )，是研究在有限的空間、 時(shí)間和頻 譜資源的功能條件下，各種電氣設(shè)備共同工作，并不發(fā)生降級的科學(xué)。另外一種解釋， EMC 是一種技術(shù)，這種技術(shù)的目的在于，使電氣裝置或系統(tǒng)在共同的電磁 環(huán)

2、境條件小，既不受電磁環(huán)境的影響，也不會給環(huán)境以這種影響。 換句話說，就是它不會因 為周邊的電磁環(huán)境而導(dǎo)致性能降低、 功能喪失和損壞， 也不會在周邊環(huán)境中產(chǎn)生過量的電磁 能量，以致影響周邊設(shè)備的正常工作。 (這是 EMC 的終極目標(biāo)) 以下是電磁兼容有關(guān)的常見術(shù)語：EMC ：( Electromagnetic compatibility )電磁兼容性EMI ：( Electromagnetic interference )電磁干擾EMS ：( Electromagnetic susceptibility )電磁敏感度RE ：( Radiated emission )輻射騷擾CE ：( Condu

3、cted emission )傳導(dǎo)騷擾CS ：( Conducted susceptibility )傳導(dǎo)騷擾抗擾度RS ：( Radiated susceptibility )射頻電磁場輻射抗擾度ESD ：( Electrostatic discharge )靜電放電EFT/B ：( Electrical fast transient burst )電快速瞬變脈沖群Surge ：浪涌1 2 電磁兼容研究的目的和意義 電磁兼容研究的目的：1) 確保系統(tǒng)內(nèi)部的電路正常工作，互不干擾，以達(dá)到預(yù)期的功能；2) 降低電子系統(tǒng)對外的電磁能量輻射，使系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾強(qiáng)度低于特定的限定值；3) 減少外界電

4、磁能量對電子系統(tǒng)的影響。提高系統(tǒng)自身的抗擾能力； 對于我司來講電磁兼容研究目的就是達(dá)到我司產(chǎn)品通過有關(guān)結(jié)構(gòu)的3C 、CE 認(rèn)證，通過 EMC測試，獲得市場準(zhǔn)入，同時(shí)提高產(chǎn)品的可靠性，減少不良率。案例 1 ，聯(lián)通 CDMA 與中移動 GSM 在兩種制式手機(jī) “綠色、環(huán)保、低輻射 ”之爭案例 2 ，XX 公司視聽接入產(chǎn)品 XXX 通過有關(guān) CE 認(rèn)證后，在有關(guān)媒體上進(jìn)行大量宣傳，作 為其技術(shù)先進(jìn)的標(biāo)志。13 EMC 的主要研究內(nèi)容EMC 是研究在給定的時(shí)間、空間、頻譜資源的條件下：1)同一設(shè)備內(nèi)部各電路模塊的相容性，互不干擾、能正常工作；2)不同設(shè)備之間的兼容性；總體講， EMC 分為 EMI 、

5、 EMS 兩部分：EMI ：電磁干擾，即處在一定環(huán)境中設(shè)備或系統(tǒng)，在正常運(yùn)行時(shí)，不應(yīng)產(chǎn)生超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 所要求的電磁能量；EMS ：電磁敏感度，即處在一定環(huán)境中設(shè)備或系統(tǒng)，在正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)備或系統(tǒng)能承受 相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)的電磁能量干擾，或者說設(shè)備或系統(tǒng)對于一定范圍內(nèi)的電磁能量不敏感，能按照設(shè)計(jì)的性能保持正常的運(yùn)行、工作； （防靜電要求為此類）2 4 EMC 三要素及對策 241 EMC 三要素1、干擾源2、耦合途徑3、耦合裝置 三者為順序關(guān)系 在單板范圍內(nèi)，我們可以找到如下幾個(gè)與輻射有關(guān)的項(xiàng)： 干擾源：時(shí)鐘電路（包括晶振、時(shí)鐘驅(qū)動電路） ；開關(guān)電源； 高速總線（通常為低位地址總線如： A0 、

6、A1、A2 ）； 高電平信號、大電流信號、 dv/dt 、di/dt 高信號；（此部分容易忽略，屬于反饋一類，根據(jù)我司特點(diǎn)，要求單板工程師要對元器件的 DATASHEET 文件熟悉，對各端口的定義與功能有很清晰的掌握）繼電器；部分塑封器件；內(nèi)部互連電纜；耦合途徑：傳播 RF 能量的各種媒質(zhì)，例如自由空間、互連電纜（共模耦合） 。（ RF 能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號 ,而射頻 RF 能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射， 這些不需要的信號能量， 使用片式磁 珠扮演高頻電阻的角色（衰減器） ，該器件允許直流信號通過，而濾除交流信號。通常高頻 信號為 3

7、0Mhz 以上，然而，低頻信號也會受到片式磁珠的影響。此方面資料詳見本文后面文獻(xiàn)電感和磁珠 ，此文為主要針對單板工程師， PCB 工程 師可簡單了解。 ）按傳播的方式，電磁干擾分成兩種類型。1、傳導(dǎo)型干擾 傳導(dǎo)型干擾是系統(tǒng)產(chǎn)生并返回到支流輸入線或信號線的噪聲，這個(gè)噪聲的頻率范圍為 10KHZ-30MHZ ，它既有共模方式，又有差模方式。 LC 網(wǎng)絡(luò)常常是抑制傳導(dǎo)干擾的主要方 式。2、輻射型干擾 輻射型干擾以電磁波的方式直接發(fā)射，線路中一個(gè)普通的例子是電源線扮演發(fā)射天線的作 用，頻率覆蓋范圍 30MHZ-1GHZ ，這個(gè)范圍的 EMI 可通過金屬屏蔽的方式抑制。 敏感裝置： PCB 上的各種敏感

8、器件，它們易于接收來自 I/O 線纜的輻射干擾并把這些有害 能量傳輸?shù)狡渌舾须娐坊蚱骷?。單板中敏感器件或信號主要有?鎖項(xiàng)環(huán)收發(fā)模塊模擬信號復(fù)位信號小弱信號總結(jié)：對于 EMC 來講，這三個(gè)要素缺一不可。如果任一要素不存在， EMI 也就不存在了。 那么工程師所要做的事情就是找到最容易解決的那一項(xiàng)。1 4 2 EMC 對策任何 EMC 問題的處理都是圍繞三要素進(jìn)行的1降低干擾源2切斷或削弱傳播途徑 3提高設(shè)備的抗干擾能力 降低干擾源通常來講， 合理的 PCB 設(shè)計(jì)是消除多數(shù) RF 干擾的最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。 （其它方式為什么？ 多為增加磁珠和電感，尤其是鉭電容，比較貴?；蚣訉樱ㄔ黾?22 元）

9、有源器件是所有輻 射的源頭。 PCB 設(shè)計(jì)所要做的是將電磁能量限制在需要它們的地方。我們可以利用時(shí)鐘擴(kuò)頻率技術(shù)或適當(dāng)?shù)臏p緩信號的上升沿來降低時(shí)鐘信號的干擾強(qiáng)度， 也可 以在器件選型方面以及天線效應(yīng)方面（如嚴(yán)格控制線頭長度、控制信號回路面積）來控制 EMI 的強(qiáng)度。（擴(kuò)頻技術(shù)一般在通信上應(yīng)用較廣， 但隨著邏輯門的速度的快速增長以及空間的需求， 現(xiàn)在 廣泛應(yīng)用與開關(guān)電源或 DC-DC 、RF 能量比較大的地方，實(shí)踐證明，衰減非常理想。 ） （最有效的減緩方式是什么？）通過必要的布局、布線以及采取屏蔽、接地措施來提高設(shè)備的抗擾能力； 切斷或削弱傳播途徑在三要素的對策中切斷干擾的傳播途徑是最重要的一環(huán)

10、。在單板上可采取以下措施來 切斷耦合途徑或者減少耦合：1對應(yīng)傳導(dǎo)耦合：加濾波電容、濾波器、共模線圈、隔離變壓器等； 2對應(yīng)輻射耦合：相鄰層垂直走線、加屏蔽地線、磁性器件合理布局、3W 規(guī)則、正確層分布、輻射能力強(qiáng)或敏感信號內(nèi)布層、使用 I/O 雙絞線、輻射信號強(qiáng)的信號遠(yuǎn)離拉手條、板 邊縫隙等。從產(chǎn)品 EMC 設(shè)計(jì)的對策、 手段來講， 通常采用的不外乎接地、 屏蔽、 濾波三種。 關(guān)于接地、 屏蔽、濾波的介紹一般可以和結(jié)構(gòu)人員共同分析和參見有關(guān)資料，本文主要針對 PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)給予介紹。2PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)31 PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)在 EMC 設(shè)計(jì)中的定位3. 1 . 1開展P

11、CB的EMC設(shè)計(jì)的意義1 信號質(zhì)量的要求在產(chǎn)品的 EMC 設(shè)計(jì)中，除了通過有關(guān)測試、獲取 CE 認(rèn)證外，還必須結(jié)合信號完整性分 析，保證信號質(zhì)量。如果產(chǎn)品順利通過 EMC 測試卻不能實(shí)現(xiàn)正常功能，那也是徒勞的。在 這方面，板級 EMC 設(shè)計(jì)是其它方式等無法取代的。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對策多樣化目前業(yè)界一流公司在 EMC 的處理上均采用注重源頭控制的 EMC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從產(chǎn)品的概 念、設(shè)計(jì)階段給予關(guān)注，可在原理、 PCB 、結(jié)構(gòu)、線纜、屏蔽、濾波、軟件等各個(gè)方面采 取對策，而一旦產(chǎn)品推向時(shí)常，可采取的對策也只有在軟、硬件上打補(bǔ)丁了，對策的效果、 可行性將面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。對于一個(gè)產(chǎn)品來講，從設(shè)計(jì)之初就采

12、取一些抑制措施比成品之后再反復(fù)修改要經(jīng)濟(jì)的多。 在電子產(chǎn)品的研制中，為獲得良好的 EMC 性價(jià)比，進(jìn)行 EMC 設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的；電子產(chǎn) 品的 EMC 性能是設(shè)計(jì)賦予的。測試僅僅是將電子設(shè)備固有的 EMC 性能用某種定量的方法 表征出來。3 縮短開發(fā)周期記得 IBM 專家層針對某公司的產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀說過：沒有時(shí)間一次把產(chǎn)品做好，卻有時(shí)間 對產(chǎn)品一做再做。重視源頭控制，可能會拖延一點(diǎn)開發(fā)進(jìn)度，但比起產(chǎn)品定型后，再針對 EMC 特性進(jìn)行攻關(guān)要有效的多，而且產(chǎn)品定型后，再作 EMC 處理，由于受到諸多限制，可采用的對策極為有限。4降低批量成本在單板、 PCB 設(shè)計(jì)階段進(jìn)行 EMC 控制，有可能會增加人

13、力開發(fā)成本，但從批量生產(chǎn)等 總成本考慮，關(guān)注源頭控制，可極大的降低批量成本，請看以下案例：某公司產(chǎn)品EMC攻關(guān)中遇到以下問題， 在現(xiàn)有的四層板中，EMC指標(biāo)（RE）超標(biāo)，EMC 攻關(guān)組有以下三條路可走（經(jīng)以下任何一對策后，EMC 指標(biāo)均能通過） ：對策種類更改內(nèi)容每塊單板增加成本總體增加成本對信號質(zhì)量影響1加層（ 4 6 ）改板，加層，增加電源、平面20 元 4000 萬 有改善2加磁珠改板，每塊單板增加 16 個(gè)磁珠 8 元（估算 0.5 元 /個(gè)）沒有計(jì)算改板成本1600萬過設(shè)計(jì)， EMI 改善，但信號一定惡化 3控制源頭改板，查找源頭，增加4個(gè)濾波電容，處理幾個(gè)回路問題02 元左右沒有計(jì)

14、算改板成本 小于 40 萬 有改善（注：以上為假設(shè)公司所有使用本單板的產(chǎn)品均需 CE 認(rèn)證的數(shù)據(jù)，由于現(xiàn)階段國內(nèi)尚 未強(qiáng)制要求，可能感到增加成本有些不必要，但國內(nèi)強(qiáng)制實(shí)施 EMC 認(rèn)證應(yīng)該為時(shí)不遠(yuǎn)了。 ）我們也應(yīng)看到，在 EMC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)里，單獨(dú)做好板級 EMC 的開發(fā)，并不能解決 所有 EMC 問題， 更不能有只需解決板級 EMC 問題， 而無須再做屏蔽罩、 屏蔽線纜的想法， 我們強(qiáng)調(diào)的是 EMC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念， 而 PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)是這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)鏈條上最關(guān)鍵的一 環(huán)，在單板方面進(jìn)行 EMC 設(shè)計(jì)考慮是一個(gè)綜合的考慮， 是我們硬件、 PCB 工程師抬頭腦中 必須掌握的概念?，F(xiàn)在

15、一些電子企業(yè)的一個(gè)瓶頸是從事 EMC 開發(fā)、硬件開發(fā)的人員對 PCB 的設(shè)計(jì)了解 甚少，在單板的 LAYOUT 中，如果沒有通過相關(guān)認(rèn)證，就經(jīng)常采用加層、加容性、抗性器 件等做法， “寧可錯(cuò)殺一千，也不放過一個(gè) ”，存在著明顯的過設(shè)計(jì)傾向，以致于增加了不小 的成本， 也增加了 PCB 的 LAYOUT 難度， 甚至有些還是無法實(shí)施的， 這種情況在一些尖端 領(lǐng)域還尚可，但對于我司的消費(fèi)類電子定位，明顯不可以。我們知道， PCB 的設(shè)計(jì)需要綜合質(zhì)量、成本、加工工藝、 EMC 、安規(guī)、熱等諸多因素， 缺乏對以上的綜合考慮， 都不是一個(gè)成功的產(chǎn)品。 這就需要我們的工程師對以上因素做到全 局把握，根據(jù)實(shí)

16、際情況，采取不同的對策。以上為總體上針對我司的特點(diǎn)對電磁兼容的基本原理進(jìn)行了簡單的闡述，希望各位工程 師提出不同見解并加以指正。同時(shí)根據(jù)我司產(chǎn)品提出問題，共同努力解決。后續(xù)為單板的 PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)的詳細(xì)介紹。PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)板級 EMC 的成因PCB 的的 EMC 形成機(jī)理 1地平面是不平整的。實(shí)際中的地平面上各點(diǎn)的是存在電位差的，而且總是起伏不定的， 類似于海面上的波浪。這構(gòu)成了 PCB 的 EMC 形成的必要條件，隨著頻率、速率的提高， 傳輸線效應(yīng)越來越需要引起關(guān)注，引線電感以及信號回流過程中大大小小的環(huán)路就構(gòu)成了PCB 的 EMC 形成 什么是信號完整性（ Singna

17、l Integrity ）？信號完整性( Singnal Integrity )是指一個(gè)信號在電路中產(chǎn)生正確的相應(yīng)的能力。信號具有 良好的信號完整性( Singnal Integrity )是指當(dāng)在需要的時(shí)候，具有所必須達(dá)到的電壓電平 數(shù)值。主要的信號完整性問題包括反射、振蕩、地彈、串?dāng)_等。 常見信號完整性問題及解 決方法： 問題 可能原因 解決方法 其他解決方法過大的上沖 終端阻抗不匹配 終端端接 使用上升時(shí)間緩慢的驅(qū)動源 直流電壓電平不好 線上負(fù)載過大 以交流負(fù)載替換直流負(fù)載 在接收端端接，重新布線或檢 查地平面過大的串?dāng)_ 線間耦合過大 使用上升時(shí)間緩慢的發(fā)送驅(qū)動器 使用能提供更大驅(qū)動電流

18、的驅(qū) 動源 時(shí)延太大 傳輸線距離太長 替換或重新布線 , 檢查串行端接頭 使用阻抗匹配的驅(qū)動源 , 變 更布線策略振蕩 阻抗不匹配 在發(fā)送端串接阻尼電阻么是信號完整性(Singnal Integrity )？信號完整性( Singnal Integrity )是指一個(gè)信號在電路中產(chǎn)生正確的相應(yīng)的能力。信號具有 良好的信號完整性( Singnal Integrity )是指當(dāng)在需要的時(shí)候，具有所必須達(dá)到的電壓電平 數(shù)值。主要的信號完整性問題包括反射、振蕩、地彈、串?dāng)_等。 常見信號完整性問題及解 決方法：六、關(guān)于濾波濾波技術(shù)是抑制干擾的一種有效措施， 尤其是在對付開關(guān)電源 EMI 信號的傳導(dǎo)干擾和

19、某 些輻射干擾方面，具有明顯的效果。任何電源線上傳導(dǎo)干擾信號，均可用差模和共模干擾信號來表示。 差模干擾在兩導(dǎo)線之間傳輸，屬于對稱性干擾；共模干擾在導(dǎo)線與地(機(jī)殼 )之間傳輸，屬于非對稱性干擾。在一般情況下，差模干擾幅度小、頻率低、所造成的干擾較小，共模干 擾幅度大、 頻率高， 還可以通過導(dǎo)線產(chǎn)生輻射， 所造成的干擾較大。 因此，欲削弱傳導(dǎo)干擾， 把 EMI 信號控制在有關(guān) EMC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限電平以下。 除抑制干擾源以外，最有效的方 法就是在開關(guān)源輸入和輸出電路中加裝EMI濾波器。一般設(shè)備的工作頻率約為1050 kHz。EMC 很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傳導(dǎo)干擾電平的極限值都是從 10 kHz 算起。

20、對開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻 段 EMI 信號，只要選擇相應(yīng)的去耦電路或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡單的EMI 濾波器，就不難滿足符合 EMC 標(biāo)準(zhǔn)的濾波效果。1 .1 瞬態(tài)干擾 是指交流電網(wǎng)上出現(xiàn)的浪涌電壓、振鈴電壓、火花放電等瞬間干擾信號，其特點(diǎn)是作用 時(shí)間極短， 但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。 瞬態(tài)干擾會造成單片開關(guān)電源輸出電壓的波動；當(dāng) 瞬態(tài)電壓疊加在整流濾波后的直流輸入電壓VI上,使VI超過內(nèi)部功率開關(guān)管的漏-源擊穿電壓V (BR) DS時(shí)，還會損壞TOPSwitch芯片，因此必須采用抑制措施。通常，靜電放電( ESD )和電快速瞬變脈沖群( EFT )對數(shù)字電路的危害甚于其對模擬電路的 影響。靜電放電在 5

21、 200MHz 的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的射頻輻射。此輻射能量的峰值經(jīng) 常出現(xiàn)在 35MHz 45MHz 之間發(fā)生自激振蕩。許多 I/O 電纜的諧振頻率也通常在這個(gè)頻 率范圍內(nèi)，結(jié)果，電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。當(dāng)電纜暴露在4 8kV 靜電放電環(huán)境中時(shí)， I/O 電纜終端負(fù)載上可以測量到的感應(yīng)電壓可達(dá)到 600V 。這個(gè)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 出了典型數(shù)字的門限電壓值 0.4V 。典型的感應(yīng)脈沖持續(xù)時(shí)間大約為 400 納秒。將 I/O 電纜 屏蔽起來，且將其兩端接地，使內(nèi)部信號引線全部處于屏蔽層內(nèi)，可以將干擾減小60 70dB ，負(fù)載上的感應(yīng)電壓只有 0.3V 或更低。電快速瞬變脈沖群也產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的

22、輻射發(fā)射， 從而耦合到電纜和機(jī)殼線路。 電源線濾波器可以對電源進(jìn)行保護(hù)。 線 地之間的共模電容 是抑制這種瞬態(tài)干擾的有效器件， 它使干擾旁路到機(jī)殼， 而遠(yuǎn)離內(nèi)部電路。 當(dāng)這個(gè)電容的容 量受到泄漏電流的限制而不能太大時(shí)， 共模扼流圈必須提供更大的保護(hù)作用。 這通常要求使 用專門的帶中心抽頭的共模扼流圈， 中心抽頭通過一只電容 (容量由泄漏電流決定) 連接到 機(jī)殼。共模扼流圈通常繞在高導(dǎo)磁率鐵氧體芯上，其典型電感值為1520mH。1 瞬態(tài)干擾 是指交流電網(wǎng)上出現(xiàn)的浪涌電壓、振鈴電壓、火花放電等瞬間干擾信號，其特點(diǎn)是作用 時(shí)間極短， 但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。 瞬態(tài)干擾會造成單片開關(guān)電源輸出電壓的波

23、動；當(dāng) 瞬態(tài)電壓疊加在整流濾波后的直流輸入電壓VI上,使VI超過內(nèi)部功率開關(guān)管的漏-源擊穿電壓V (BR) DS時(shí)，還會損壞TOPSwitch芯片，因此必須采用抑制措施。通常，靜電放電(ESD )和電快速瞬變脈沖群(EFT)對數(shù)字電路的危害甚于其對模擬電路的 影響。靜電放電在 5 200MHz 的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的射頻輻射。此輻射能量的峰值經(jīng) 常出現(xiàn)在 35MHz 45MHz 之間發(fā)生自激振蕩。許多 I/O 電纜的諧振頻率也通常在這個(gè)頻 率范圍內(nèi)，結(jié)果，電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。當(dāng)電纜暴露在4 8kV 靜電放電環(huán)境中時(shí)， I/O 電纜終端負(fù)載上可以測量到的感應(yīng)電壓可達(dá)到 600V

24、 。這個(gè)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 出了典型數(shù)字的門限電壓值 0.4V。典型的感應(yīng)脈沖持續(xù)時(shí)間大約為400納秒。將I/O電纜屏蔽起來，且將其兩端接地，使內(nèi)部信號引線全部處于屏蔽層內(nèi)，可以將干擾減小60 70dB ，負(fù)載上的感應(yīng)電壓只有 0.3V 或更低。電快速瞬變脈沖群也產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的輻射發(fā)射， 從而耦合到電纜和機(jī)殼線路。 電源線濾波器可以對電源進(jìn)行保護(hù)。 線 地之間的共模電容 是抑制這種瞬態(tài)干擾的有效器件， 它使干擾旁路到機(jī)殼， 而遠(yuǎn)離內(nèi)部電路。 當(dāng)這個(gè)電容的容 量受到泄漏電流的限制而不能太大時(shí)， 共模扼流圈必須提供更大的保護(hù)作用。 這通常要求使 用專門的帶中心抽頭的共模扼流圈， 中心抽頭通過一只電容 (容量

25、由泄漏電流決定) 連接到 機(jī)殼。共模扼流圈通常繞在高導(dǎo)磁率鐵氧體芯上，其典型電感值為15 20mH 。合理布置電源濾波 /退耦電容：一般在原理圖中僅畫出若干電源濾波/退耦電容，但未指出它們各自應(yīng)接于何處。 其實(shí)這些電容是為開關(guān)器件 (門電路 )或其它需要濾波 /退耦的部件而設(shè)置 的，布置這些電容就應(yīng)盡量靠近這些元部件，離得太遠(yuǎn)就沒有作用了。(當(dāng)電源濾波 /退耦電容布置的合理時(shí)，接地點(diǎn)的問題就顯得不那么明顯。 )退藕電容配置PCB 設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?。退藕電容的一般配置原則是：(1) 電源輸入端跨接 10100uf 的電解電容器。如有可能，接 100uF

26、 以上的更好。(2) 原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0.01pF 的瓷片電容， 如遇印制板空隙不夠， 可每48 個(gè)芯片布置一個(gè) 110pF 的鉭電容。(3) 對于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，如RAM、ROM 存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。(4) 電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。(5) 在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)操作它們時(shí)均會產(chǎn)生較大火花放電，必 須采用 RC 電路來吸收放電電流。一般 R 取 12K， C 取 2.247UF 。(6) CMOS 的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對不用端要接地或接正電源。 金屬氧化物壓敏電

27、阻由于價(jià)廉，壓敏電阻是目前廣泛應(yīng)用的瞬變干擾吸收器件。描述壓敏電阻性能的主要參 數(shù)是壓敏電阻的標(biāo)稱電壓和通流容量即浪涌電流吸收能力。 前者是使用者經(jīng)常易弄混淆的一 個(gè)參數(shù)。壓敏電阻標(biāo)稱電壓是指在恒流條件下 （外徑為 7mm 以下的壓敏電阻取 0.1mA ；7mm 以上的取 1mA ）出現(xiàn)在壓敏電阻兩端的電壓降。由于壓敏電阻有較大的動態(tài)電阻，在規(guī)定 形狀的沖擊電流下（通常是8/20 ys的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流）出現(xiàn)在壓敏電阻兩端的電壓（亦稱是最大限制電壓）大約是壓敏電阻標(biāo)稱電壓的1.82倍（此值也稱殘壓比）。這就要求使用者在選擇壓敏電阻時(shí)事先有所估計(jì)， 對確有可能遇到較大沖擊電流的場合， 應(yīng)選擇使用外形

28、 尺寸較大的器件 （壓敏電阻的電流吸收能力正比于器件的通流面積， 耐受電壓正比于器件厚 度，而吸收能量正比于器件體積） 。 使用壓敏電阻要注意它的固有電容。 根據(jù)外形尺寸和標(biāo) 稱電壓的不同， 電容量在數(shù)千至數(shù)百 pF 之間，這意味著壓敏電阻不適宜在高頻場合下使用， 比較適合于在工頻場合，如作為晶閘管和電源進(jìn)線處作保護(hù)用。特別要注意的是，壓敏電阻對瞬變干擾吸收時(shí)的高速性能（達(dá)ns）級，故安裝壓敏電阻必須注意其引線的感抗作用，過長的引線會引入由于引線電感產(chǎn)生的感應(yīng)電壓（在示波器上，感應(yīng)電壓呈尖刺狀）。引線越長，感應(yīng)電壓也越大。為取得滿意的干擾抑制效果，應(yīng)盡量縮短其引線。關(guān)于壓敏電阻的電壓選擇， 要

29、考慮被保護(hù)線路可能有的電壓波動 （一般取 1.21.4 倍）。如果是交流電路， 還要注意電壓有效值與峰值之間的關(guān)系。 所以對 220V 線路， 所選壓敏電阻的標(biāo)稱電壓應(yīng)當(dāng) 是220X 1.4 X 1.4疋430V此外，就壓敏電阻的電流吸收能力來說，1kA （對8/20 的電流波）用在晶閘管保護(hù)上， 3kA 用在電器設(shè)備的浪涌吸收上； 5kA 用在雷擊及電子設(shè)備的過壓 吸收上；10kA用在雷擊保護(hù)上。壓敏電阻的電壓檔次較多， 適合作設(shè)備的一次或二次保護(hù)。硅瞬變電壓吸收二極管（ TVS 管）硅瞬變電壓吸收二極管具有極快的響應(yīng)時(shí)間 （亞納秒級） 和相當(dāng)高的浪涌吸收能力， 及極多 的電壓檔次。 可用于保護(hù)設(shè)備或電路免受靜電、 電感性負(fù)載切換時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓， 以及感 應(yīng)雷所產(chǎn)生的過電壓。 TVS 管有單方向（單個(gè)二極管）和雙方向（兩個(gè)背對背連接的二極 管）兩種，它們的主要參數(shù)是擊穿電壓、漏電流和電容。使用中 TVS 管的擊穿電壓要比被保護(hù)電路工作電壓高 10左右，以防止因線路工作電壓接近TVS 擊穿電壓，使 TVS 漏電流影