1、電子工程師必備手冊(cè)(三) - EMI/EMC設(shè)計(jì)秘籍上網(wǎng)時(shí)間:2007年10月24日PDF摘要： 目 錄 一、EMC工程師必須具備的八大技能 二、EMC常用元件 三、EMI/EMC設(shè)計(jì)經(jīng)典85問 四、EMC專用名詞大全 五、產(chǎn)品內(nèi)部的EMC設(shè)計(jì)技巧 六、電磁干擾的屏蔽方法 七、電磁兼容(EMC)設(shè)計(jì)如何融入產(chǎn)品研發(fā)流程 一、EMC工程師必須具備的八大技能 EMC工程師需要具備那些技能？從企業(yè)產(chǎn)品需要進(jìn)行設(shè)計(jì)、整改認(rèn)證的過程看，EMC工程師必須具備以下八大技能： 1、EMC的基本測(cè)試項(xiàng)目以及測(cè)試過程掌握； 2、產(chǎn)品對(duì)應(yīng)EMC的標(biāo)準(zhǔn)掌握； 3、產(chǎn)品的EMC整改定位思路掌握； 4、產(chǎn)品的各種認(rèn)證流程

2、掌握； 5、產(chǎn)品的硬件硬件知識(shí)，對(duì)電路（主控、接口）了解； 6、EMC設(shè)計(jì)整改元器件（電容、磁珠、濾波器、電感、瞬態(tài)抑制器件等）使用掌握； 7、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)屏蔽設(shè)計(jì)技能掌握； 8、對(duì)EMC設(shè)計(jì)如何介入產(chǎn)品各個(gè)研發(fā)階段流程掌握。 二、EMC常用元件介紹 共模電感 由于EMC所面臨解決問題大多是共模干擾，因此共模電感也是我們常用的有力元件之一！這里就給大家簡(jiǎn)單介紹一下共模電感的原理以及使用情況。 共模電感是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個(gè)尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個(gè)四端器件，要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾

3、乎不起作用。原理是流過共模電流時(shí)磁環(huán)中的磁通相互疊加，從而具有相當(dāng)大的電感量，對(duì)共模電流起到抑制作用，而當(dāng)兩線圈流過差模電流時(shí)，磁環(huán)中的磁通相互抵消，幾乎沒有電感量，所以差模電流可以無衰減地通過。因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào)，而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無影響。 共模電感在制作時(shí)應(yīng)滿足以下要求： 1）繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣，以保證在瞬時(shí)過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。 2）當(dāng)線圈流過瞬時(shí)大電流時(shí)，磁芯不要出現(xiàn)飽和。 3）線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣，以防止在瞬時(shí)過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿。 4）線圈應(yīng)盡可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強(qiáng)線圈對(duì)瞬時(shí)過電

4、壓的而授能力。 通常情況下，同時(shí)注意選擇所需濾波的頻段，共模阻抗越大越好，因此我們?cè)谶x擇共模電感時(shí)需要看器件資料，主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇。另外選擇時(shí)注意考慮差模阻抗對(duì)信號(hào)的影響，主要關(guān)注差模阻抗，特別注意高速端口。 磁珠 在產(chǎn)品數(shù)字電路EMC設(shè)計(jì)過程中，我們常常會(huì)使用到磁珠，那么磁珠濾波地原理以及如何使用呢？ 鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應(yīng)用，因?yàn)樵诘皖l時(shí)他們主要程電感特性，使得線上的損耗很小。在高頻情況下，他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實(shí)際應(yīng)用中，鐵氧體材料是作為射頻電

5、路的高頻衰減器使用的。實(shí)際上，鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián)，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高，以至于電流全部通過電阻。鐵氧體是一個(gè)消耗裝置，高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能，這是由他的電阻特性決定的。 鐵氧體磁珠與普通的電感相比具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時(shí)呈現(xiàn)電阻性，相當(dāng)于品質(zhì)因數(shù)很低的電感器，所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗，從而提高高頻濾波效能。在低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成，低頻時(shí)R很小，磁芯的磁導(dǎo)率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制；并且這時(shí)磁芯的損耗較小，整個(gè)器件是一個(gè)低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，

6、有時(shí)可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率升高，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小，感抗成分減小。但是，這時(shí)磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加，當(dāng)高頻信號(hào)通過鐵氧體時(shí)，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。 鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于印制電路板、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾，它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。 使用片式磁珠還是片式電感主要還在于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí)，使用

7、片式磁珠是最佳的選擇。片式磁珠和片式電感的應(yīng)用場(chǎng)合：片式電感：射頻（RF）和無線通訊，信息技術(shù)設(shè)備，雷達(dá)檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機(jī)，音頻設(shè)備，PDAs（個(gè)人數(shù)字助理），無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。片式磁珠：時(shí)鐘發(fā)生電路，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器（比如串口，并口，鍵盤，鼠標(biāo)，長(zhǎng)途電信，本地局域網(wǎng)），射頻（RF）電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間，供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾，計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，錄像機(jī)（VCRS），電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止。 磁珠的單位是歐姆，因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的，阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEE

8、T上一般會(huì)提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn)，比如是在100MHz頻率的時(shí)候磁珠的阻抗相當(dāng)于1000歐姆。針對(duì)我們所要濾波的頻段需要選取磁珠阻抗越大越好，通常情況下選取600歐姆阻抗以上的。 另外選擇磁珠時(shí)需要注意磁珠的通流量，一般需要降額80處理，用在電源電路時(shí)要考慮直流阻抗對(duì)壓降影響。 濾波電容器 盡管從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不希望的，但是電容的諧振并不是總是有害的。當(dāng)要濾除的噪聲頻率確定時(shí)，可以通過調(diào)整電容的容量，使諧振點(diǎn)剛好落在騷擾頻率上。 在實(shí)際工程中，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達(dá)數(shù)百M(fèi)Hz，甚至超過1GHz。對(duì)這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效

9、地濾除。普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)閮蓚€(gè)原因，一個(gè)原因是電容引線電感造成電容諧振，對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對(duì)高頻信號(hào)的旁路作用；另一個(gè)原因是導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號(hào)發(fā)生耦合，降低了濾波效果。 穿心電容之所以能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)榇┬碾娙莶粌H沒有引線電感造成電容諧振頻率過低的問題，而且穿心電容可以直接安裝在金屬面板上，利用金屬面板起到高頻隔離的作用。但是在使用穿心電容時(shí)，要注意的問題是安裝問題。穿心電容最大的弱點(diǎn)是怕高溫和溫度沖擊，這在將穿心電容往金屬面板上焊接時(shí)造成很大困難。許多電容在焊接過程中發(fā)生損壞。特別是當(dāng)需要將大量的穿心電容安裝在面板上時(shí)，只要有一個(gè)損

10、壞，就很難修復(fù)，因?yàn)樵趯p壞的電容拆下時(shí)，會(huì)造成鄰近其它電容的損壞。 隨著電子設(shè)備復(fù)雜程度的提高，設(shè)備內(nèi)部強(qiáng)弱電混合安裝、數(shù)字邏輯電路混合安裝的情況越來越多，電路模塊之間的相互騷擾成為嚴(yán)重的問題。解決這種電路模塊相互騷擾的方法之一是用金屬隔離艙將不同性質(zhì)的電路隔離開。但是所有穿過隔離艙的導(dǎo)線要通過穿心電容，否則會(huì)造成隔離失效。當(dāng)不同電路模塊之間有大量的聯(lián)線時(shí)，在隔離艙上安裝大量的穿心電容是十分困難的事情。為了解決這個(gè)問題，國(guó)外許多廠商開發(fā)了“濾波陣列板”，這是用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金屬板構(gòu)成的器件，使用濾波陣列板能夠輕而易舉地解決大量導(dǎo)線穿過金屬面板的問題。但是這種濾波陣列板的價(jià)格

11、往往較高，每針的價(jià)格約30元。 三、EMI/EMC設(shè)計(jì)經(jīng)典85問 1、為什么要對(duì)產(chǎn)品做電磁兼容設(shè)計(jì)？ 答：滿足產(chǎn)品功能要求、減少調(diào)試時(shí)間，使產(chǎn)品滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求，使產(chǎn)品不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。 2、對(duì)產(chǎn)品做電磁兼容設(shè)計(jì)可以從哪幾個(gè)方面進(jìn)行？ 答：電路設(shè)計(jì)（包括器件選擇）、軟件設(shè)計(jì)、線路板設(shè)計(jì)、屏蔽結(jié)構(gòu)、信號(hào)線/電源線濾波、電路的接地方式設(shè)計(jì)。 3、在電磁兼容領(lǐng)域，為什么總是用分貝（dB）的單位描述？ 答：因?yàn)橐枋龅姆群皖l率范圍都很寬，在圖形上用對(duì)數(shù)坐標(biāo)更容易表示，而dB 就是用對(duì)數(shù)表示時(shí)的單位。 4、關(guān)于EMC，我了解的不多，但是現(xiàn)在電路設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试絹碓娇欤以?/p>

12、制做PCB板的時(shí)候，也遇到了一些PCB的EMC問題，但是覺得太潛。我想好好在這方面學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)，并不是隨大流，大家學(xué)什么我就學(xué)什么，是自己真的覺得EMC在今后的電路設(shè)計(jì)中的重要性越來越大，就像我在前面說的，自己了解不深，不知道怎么入手，想問問，要在EMC方面做的比較出色，需要有哪些基礎(chǔ)知識(shí)，應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些基礎(chǔ)課程。如何學(xué)習(xí)才是一條比較好的道路，我知道任何一門學(xué)問學(xué)好都不容易，也不曾想過短期內(nèi)把他搞通，只是希望給點(diǎn)建議，盡量少走一些彎路。 答：關(guān)于EMC需要首先了解一下EMC方面的標(biāo)準(zhǔn)，如EN55022(GB9254)，EN55024，以及簡(jiǎn)單測(cè)試原理，另外需要了解EMI元器件的使用，如電容，磁珠，差

13、模電感，共模電感等，在PCB層面需要了解PCB的布局、層疊結(jié)構(gòu)、高速布線對(duì)EMC的影響以及一些規(guī)則。還有一點(diǎn)就是對(duì)出現(xiàn)EMC問題需要掌握一些分析與解決思路。這些今后是作為一個(gè)硬件人員必須掌握的基本知識(shí)！ 5、我是一個(gè)剛涉足PCB設(shè)計(jì)的新手，我想向您請(qǐng)教一下，要想做好PCB設(shè)計(jì)我應(yīng)該多多掌握哪方面的知識(shí)?另外，在PCB設(shè)計(jì)中遇到的關(guān)于安規(guī)方面的知識(shí)一般在哪里能找到?盼望您的指點(diǎn)，不勝感激! 答：對(duì)于PCB設(shè)計(jì)應(yīng)該掌握： 1、熟悉與掌握相關(guān)PCB設(shè)計(jì)軟件，如POWERPCB/CANDENCE等； 2、了解熟悉所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的具體架構(gòu)，同時(shí)熟悉原理圖電路知識(shí)，包含數(shù)字與模擬知識(shí)； 3、掌握PCB加工流程

14、、工藝、可維護(hù)加工要求； 4、掌握PCB板高速信號(hào)完整性、電磁兼容(emi與ems）、SI、PI仿真設(shè)計(jì)等相關(guān)的知識(shí)； 5、 如果相關(guān)工作涉及射頻，還需掌握射頻知識(shí)； 6、對(duì)于PCB設(shè)計(jì)地的按規(guī)知識(shí)主要看GB4943或UL60950，一般的絕緣間距要求通過查表可以得到！ 6、電磁兼容設(shè)計(jì)基本原則 答：電子線路設(shè)計(jì)準(zhǔn)則電子線路設(shè)計(jì)者往往只考慮產(chǎn)品的功能，而沒有將功能和電磁兼容性綜合考慮，因此產(chǎn)品在完成其功能的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的功能性騷擾及其它騷擾。而且，不能滿足敏感度要求。電子線路的電磁兼容性設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾方面考慮： 元件選擇在大多數(shù)情況下，電路的基本元件滿足電磁特性的程度將決定著功能單元和最

15、后的設(shè)備滿足電磁兼容性的程度。選擇合適的電磁元件的主要準(zhǔn)則包括帶外特性和電路裝配技術(shù)。因?yàn)槭欠衲軐?shí)現(xiàn)電磁兼容性往往是由遠(yuǎn)離基頻的元件響應(yīng)特性來決定的。而在許多情況下，電路裝配又決定著帶外響應(yīng)（例如引線長(zhǎng)度）和不同電路元件之間互相耦合的程度。具體規(guī)則是： 在高頻時(shí)，和引線型電容器相比，應(yīng)優(yōu)先進(jìn)用引線電感小的穿心電容器或支座電容器來濾波。 在必須使用引線式電容時(shí)，應(yīng)考慮引線電感對(duì)濾波效率的影響。 鋁電解電容器可能發(fā)生幾微秒的暫時(shí)性介質(zhì)擊穿，因而在紋波很大或有瞬變電壓的電路里，應(yīng)該使用固體電容器。 使用寄生電感和電容量小的電阻器。片狀電阻器可用于超高頻段。 大電感寄生電容大，為了提高低頻部分的插損，

16、不要使用單節(jié)濾波器，而應(yīng)該使用若干小電感組成的多節(jié)濾波器。 使用磁芯電感要注意飽和特性，特別要注意高電平脈沖會(huì)降低磁芯電感的電感量和在濾波器電路中的插損。 盡量使用屏蔽的繼電器并使屏蔽殼體接地。 選用有效地屏蔽、隔離的輸入變壓器。 用于敏感電路的電源變壓器應(yīng)該有靜電屏蔽，屏蔽殼體和變壓器殼體都應(yīng)接地。 設(shè)備內(nèi)部的互連信號(hào)線必須使用屏蔽線，以防它們之間的騷擾耦合。 為使每個(gè)屏蔽體都與各自的插針相連，應(yīng)選用插針足夠多的插頭座。 7、方波脈沖驅(qū)動(dòng)電感傳感器的問題 答：1、信號(hào)測(cè)試過程中，盡量在屏蔽環(huán)境下進(jìn)行，如果不便的話，至少要屏蔽傳感器和前級(jí)。 2、測(cè)試過程中盡量使用差分探頭，或至少要盡可能減短探

17、頭的接地線長(zhǎng)度。這樣能減少測(cè)試誤差。 3、你的電路實(shí)際工作頻率并不太高，可以通過布線減少振鈴。為了噪聲特性更好，應(yīng)當(dāng)考慮共模信號(hào)的抑制問題，必要時(shí)插入共扼電抗器，同時(shí)注意整個(gè)工作環(huán)境中的開關(guān)電源噪聲，以及避免電源耦合。 4、如果傳感器允許，可以使用電流放大模式，這有利于提高速度，降低噪聲。模擬開關(guān)盡量放到前置放大器之后，盡管多了一路前放，但性能提高不少，而且降低調(diào)試難度。 5、如果十分介意波形，考慮額外的頻率補(bǔ)償。如果僅僅是數(shù)字檢測(cè)，則應(yīng)當(dāng)降低工作頻率。總而言之，能低頻則低頻，能隔直則隔直。 6、注意AD轉(zhuǎn)換前的抗混疊濾波，以及軟件濾波，提高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。 8、GPS電磁干擾現(xiàn)象表現(xiàn)：尤其是GP

18、S應(yīng)用在PMP這種產(chǎn)品，功能是MP4、MP3、FM調(diào)頻+GPS導(dǎo)航功能的手持車載兩用的GPS終端產(chǎn)品，一定得有一個(gè)內(nèi)置GPS Antenna，這樣GPS Antenna與GPS終端產(chǎn)品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易產(chǎn)生EMI/EMC電磁干擾，致使GPS Antenna的收星能力下降很多，幾乎沒辦法正常定位。采取什么樣的辦法可以解決這樣的EMI/EMC電磁干擾？ 答：可以在上面加上ESD Filter，既有防靜電又能抗電磁干擾。我們的手機(jī)客戶帶GPS功能的就用的這個(gè)方法。做這些的廠家有泰克（瑞侃），佳邦，韓國(guó)ICT等等很多。 9、板子上幾乎所有的重要信號(hào)線都設(shè)計(jì)成差分線對(duì)，目的在增強(qiáng)

19、信號(hào)抗干擾能力.那俺一直有很多困惑的地方: 1.是否差分信號(hào)只定義在仿真信號(hào)或數(shù)字信號(hào)或都有定義? 2.在實(shí)際的線路圖中差分線對(duì)上的網(wǎng)羅如濾波器，應(yīng)如何分析其頻率響應(yīng)，是否還是與分析一般的二端口網(wǎng)羅的方法一樣? 3.差分線對(duì)上承載的差分信號(hào)如何轉(zhuǎn)換成一般的信號(hào)? 差分線對(duì)上的信號(hào)波形是怎樣的，相互之間的關(guān)系如何? 答：1，差分信號(hào)只是使用兩根信號(hào)線傳輸一路信號(hào)，依靠信號(hào)間電壓差進(jìn)行判決的電路，既可以是模擬信號(hào)，也可以是數(shù)字信號(hào)。實(shí)際的信號(hào)都是模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)只是模擬信號(hào)用門限電平量化后的取樣結(jié)果。因此差分信號(hào)對(duì)于數(shù)字和模擬信號(hào)都可以定義。 2，差分信號(hào)的頻率響應(yīng)，這個(gè)問題好。實(shí)際差分端口是一

20、個(gè)四端口網(wǎng)絡(luò)，它存在差模和共模兩種分析方式。如下圖所示。在分析頻率相應(yīng)的時(shí)候，要分別添加同極性的共模掃頻源和互為反極性的差模掃頻源。而相應(yīng)端需要相應(yīng)設(shè)置共模電壓測(cè)試點(diǎn)Vcm（V1V2）/2， 和差模電壓測(cè)試點(diǎn)Vdm=V1-V2。網(wǎng)絡(luò)上有很多關(guān)于差分信號(hào)阻抗計(jì)算和原理的文章，可以詳細(xì)了解一下。 3，差分信號(hào)通常進(jìn)入差分驅(qū)動(dòng)電路，放大后得到差分信號(hào)。最簡(jiǎn)單的就是差分共射鏡像放大器電路了，這個(gè)在一般的模擬電路教材都有介紹。下圖是某差分放大器件的spice電路圖和輸出信號(hào)波形，一般需要他們完全反相，有足夠的電壓差大于差模電壓門限。當(dāng)然信號(hào)不可避免有共模成分，所以差分放大器一個(gè)很重要的指標(biāo)就是共模抑制比

21、Kcmr=Adm/Acm。 10、我為單位的直流磁鋼電機(jī)設(shè)計(jì)了一塊調(diào)速電路，電源端以用0.33uf+夏普電視機(jī)電感+0.33uf后不理想，后用4只電感串在PCB板電源端，但在3050MHz之間超了12db，該如何處理？ 答：通常來講，LC或PI型濾波電路比單一的電容濾波或電感濾波效果要好。您所謂的電源端以用0.33uf+夏普電視機(jī)電感+0.33uf后不理想不知道是什么意思？是輻射超標(biāo)嗎？在什么頻段？我猜測(cè)直流磁鋼電機(jī)供電回路中，反饋噪聲幅度大，頻率較低，需要感值大一點(diǎn)的電感濾波，同時(shí)采用多級(jí)電容濾波，效果會(huì)好一些。 11、最近正想搞個(gè)0-150M，增益不小于80 DB的寬帶放大器，!請(qǐng)問在EM

22、C方面應(yīng)該注意什么問題呢? 答1：寬帶放大器設(shè)計(jì)時(shí)特別要注意低噪聲問題，比如要電源供給必須足夠穩(wěn)定等。 答2：1. 注意輸入和數(shù)出的阻抗匹配問題，比如共基輸入射隨輸出等 2. 各級(jí)的退偶問題，包括高頻和低頻紋波等 3. 深度負(fù)反饋，以及防止自激振蕩和環(huán)回自激等 4. 帶通濾波氣的設(shè)計(jì)問題 答3：實(shí)在不好回答，看不到實(shí)際的設(shè)計(jì)，一切建議還是老生常談：注意EMC的三要素，注意傳導(dǎo)和輻射路徑，注意電源分配和地彈噪聲。150MHz是模擬信號(hào)帶寬，數(shù)字信號(hào)的上升沿多快呢？如果轉(zhuǎn)折頻率也在150MHz以下，個(gè)人認(rèn)為，傳導(dǎo)耦合，電源平面輻射將是主要考慮的因素，先做好電源的分配，分割和去耦電路吧。80dB，增

23、益夠高的，做好前極小信號(hào)及其參考電源和地的隔離保護(hù)，盡量降低這個(gè)部分的電源阻抗。 12、求教小功率直流永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中EMC的方法和事項(xiàng)。生產(chǎn)了一款90W的直流永磁電機(jī)(110120V，轉(zhuǎn)速2000/分鐘)EMC一直超標(biāo)，生產(chǎn)后先把16槽改24槽，有做了軸絕緣，未能達(dá)標(biāo)!現(xiàn)在又要設(shè)計(jì)生產(chǎn)125W的電機(jī)，如何處理？ 答：直流永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中EMC問題，主要由于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)和換相時(shí)引起的打火。具體分析，可以使用RMxpert來設(shè)計(jì)優(yōu)化電機(jī)參數(shù)，Maxwell2D來仿真EMI實(shí)際輻射。 13、是否可用阻抗邊界（Impedance）方式設(shè)定？或者用類似的分層阻抗 RLC阻抗？又或者使用desig

24、ner設(shè)計(jì)電路和hfss協(xié)同作業(yè)？ 答：集中電阻可以用RLC邊界實(shí)現(xiàn)；如果是薄膜電阻，可以用面阻抗或阻抗編輯實(shí)現(xiàn)。 14、我現(xiàn)在在對(duì)外殼有一圈金屬裝飾件的機(jī)器做靜電測(cè)試，測(cè)試中遇到：接觸放電4k時(shí)32k晶振沒問題，空氣放電8k停振的問題，如何處理？ 答：有金屬的話，空氣放電和接觸放電效果差不多，建議你在金屬支架上噴絕緣漆試試。 15、我們現(xiàn)在測(cè)量PCB電磁輻射很麻煩，采用的是頻譜儀加自制的近場(chǎng)探頭，先不說精度的問題，光是遇到大電壓的點(diǎn)都很頭疼，生怕頻譜儀受損。不知能否通過仿真的方法解決。 答：首先，EMI的測(cè)試包括近場(chǎng)探頭和遠(yuǎn)場(chǎng)的輻射測(cè)試，任何仿真工具都不可能替代實(shí)際的測(cè)試；其次，Ansoft

25、的PCB單板噪聲和輻射仿真工具SIwave和任意三維結(jié)構(gòu)的高頻結(jié)構(gòu)仿真器HFSS分別可以仿真單板和系統(tǒng)的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射，以及在有限屏蔽環(huán)境下的EMI輻射。 仿真的有效性，取決于你對(duì)自己設(shè)計(jì)的EMI問題的考慮以及相應(yīng)的軟件設(shè)置。例如：?jiǎn)伟迳喜钅＿€是共模輻射，電流源還是電壓源輻射等等。就我們的一些實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，絕大多數(shù)的EMI問題都可以通過仿真分析解決，而且與實(shí)際測(cè)試比較，效果非常好。 16、聽說Ansoft的EMC工具一般仿真1GHz以上頻率的，我們板上頻率最高的時(shí)鐘線是主芯片到SDRAM的只有133MHz，其余大部分的頻率都是KHz級(jí)別的。我們主要用Hyperlynx做的SI/PI設(shè)計(jì)，操作比較

26、簡(jiǎn)單，但是現(xiàn)在整板的EMC依舊超標(biāo)，影響畫面質(zhì)量。另外，你們的工具和Mentor PADS有接口嗎？ 答：Ansoft的工具可以仿真從直流到幾十GHz以上頻率的信號(hào)，只是相對(duì)其它工具而言，1GHz以上的有損傳輸線模型更加精確。據(jù)我所知，HyperLynx主要是做SI和crosstalk的仿真，以及一點(diǎn)單根信號(hào)線的EMI輻射分析，目前還沒有PI分析的功能。影響單板的EMC的原因很多，解決信號(hào)完整性和串?dāng)_只是解決EMC的其中一方面，電源平面的噪聲，去耦策略，屏蔽方式，電流分布路徑等都會(huì)影響到EMC指標(biāo)。這些都可以再ansoft的SIwave工具中，通過仿真進(jìn)行考察。補(bǔ)充說明，ansoft的工具與M

27、entor PADS有接口。 17、請(qǐng)說明一下什么時(shí)候用分割底層來減少干擾，什么時(shí)候用地層分區(qū)來減少干擾。 答：分割底層，我還沒聽說過，什么意思？是否能舉個(gè)例子。 地層分割，主要是為了提高干擾源和被干擾體之間的隔離度，如數(shù)模之間的隔離。當(dāng)然分割也會(huì)帶來諸如跨分割等信號(hào)完整性問題，利用ansoft的SIwave可以方便的檢查任意點(diǎn)之間的隔離度。當(dāng)然提高隔離度，還有其它辦法，分層、去耦、單點(diǎn)連接、都是辦法，具體應(yīng)用的效果可以用軟件仿真。 18、電容跨接兩個(gè)不同的電源銅箔分區(qū)用作高頻信號(hào)的回流路徑，眾所周知電容隔直流通交流，頻率越高電流越流暢，我的疑惑是現(xiàn)今接入PCB中的電平大都是經(jīng)過慮除交流的，那

28、么如前所述電容通過的是什么呢?交流的信號(hào)嗎? 答1：這個(gè)問題很有點(diǎn)玄妙，沒見過很服人的解釋。對(duì)于交流，理想的是，電源和地“短路”，然而實(shí)際上其間的阻抗不可能真的是0 。你說的電容，容量不能太大，以體現(xiàn)出“低頻一點(diǎn)接地，搞頻多點(diǎn)接地”這一原則。這大概就是該電容的存在價(jià)值。經(jīng)常遇到這樣的情況：2個(gè)各自帶有電源的部件連接后，產(chǎn)生 了莫名其妙的干擾，用個(gè)瓷片電容跨在2個(gè)電源間，干擾就沒了。 答2：該電容是用來做穩(wěn)壓和EMI用的，通過的是交流信號(hào)。“現(xiàn)今接入PCB中的電平大都是經(jīng)過慮除交流的”的確如此，不過別忘了，數(shù)字電路本身就會(huì)產(chǎn)生交流信號(hào)而對(duì)電源造成干擾，當(dāng)大量的開關(guān)管同時(shí)作用時(shí)，對(duì)電源造成的波動(dòng)是

29、非常大的。不過在實(shí)際中，這種電容主要是起到輔助的作用，用來提高系統(tǒng)的性能，其它地方設(shè)計(jì)的好的話，完全可以不要。 答3：交流即是變化的。對(duì)于所謂的直流電平，比如電源來說，由于布線存在阻抗，當(dāng)他的負(fù)載發(fā)生變化，對(duì)電源的需求就會(huì)變化，或大或小。這種情況下，“串聯(lián)”的布線阻抗就會(huì)產(chǎn)生或大或小的壓降。于是，直流電源上就有了交流的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的頻率與負(fù)責(zé)變化的頻率有關(guān)。電容的作用在于，就近存儲(chǔ)一定的電荷能量，讓這種變化所需要的能量可以直接從電容處獲得。近似地，電容（這時(shí)可以看成電源啦）和負(fù)載之間好像就有了一條交流回路。電容起到交流回路的作用，大致就是這樣的吧 19、公司新做了一款手機(jī)，在做3C認(rèn)證時(shí)有一

30、項(xiàng)輻射指標(biāo)沒過，頻率為50-60M，超過了5dB，應(yīng)該是充電器引起的，就加了幾個(gè)電容，其它的沒有，電容有1uF，100uF的。請(qǐng)問有沒有什么好的解決方案（不改充電器只更改手機(jī)電路）。在手機(jī)板的充電器的輸入端加電容能解決嗎？ 答1：電容大的加大，小的改小，串個(gè)BIT，不過是電池導(dǎo)致的可能性不是很大。 答2：你將變頻電感的外殼進(jìn)行對(duì)地短接和屏蔽試試。 20、PCB設(shè)計(jì)如何避免高頻干擾？ 答：避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號(hào)電磁場(chǎng)的干擾，也就是所謂的串?dāng)_(Crosstalk)。可用拉大高速信號(hào)和模擬信號(hào)之間的距離，或加ground guard/shunt traces在模擬信號(hào)旁邊。還要注意

31、數(shù)字地對(duì)模擬地的噪聲干擾。 21、PCB設(shè)計(jì)中如何解決高速布線與EMI的沖突？ 答：因EMI所加的電阻電容或ferrite bead， 不能造成信號(hào)的一些電氣特性不符合規(guī)范。 所以， 最好先用安排走線和PCB疊層的技巧來解決或減少EMI的問題， 如高速信號(hào)走內(nèi)層。 最后才用電阻電容或ferrite bead的方式， 以降低對(duì)信號(hào)的傷害。 22、若干PCB組成系統(tǒng)，各板之間的地線應(yīng)如何連接？ 答：各個(gè)PCB板子相互連接之間的信號(hào)或電源在動(dòng)作時(shí)，例如A板子有電源或信號(hào)送到B板子，一定會(huì)有等量的電流從地層流回到A板子 (此為Kirchoff current law)。這地層上的電流會(huì)找阻抗最小的地方

32、流回去。所以，在各個(gè)不管是電源或信號(hào)相互連接的接口處，分配給地層的管腳數(shù)不能太少，以降低阻抗，這樣可以降低地層上的噪聲。另外，也可以分析整個(gè)電流環(huán)路，尤其是電流較大的部分，調(diào)整地層或地線的接法，來控制電流的走法(例如，在某處制造低阻抗，讓大部分的電流從這個(gè)地方走)，降低對(duì)其它較敏感信號(hào)的影響。 23、PCB設(shè)計(jì)中差分信號(hào)線中間可否加地線？ 答：差分信號(hào)中間一般是不能加地線。因?yàn)椴罘中盘?hào)的應(yīng)用原理最重要的一點(diǎn)便是利用差分信號(hào)間相互耦合(coupling)所帶來的好處，如flux cancellation，抗噪聲(noise immunity)能力等。若在中間加地線，便會(huì)破壞耦合效應(yīng)。 34、適當(dāng)

33、選擇PCB與外殼接地的點(diǎn)的原則是什么？ 答：選擇PCB與外殼接地點(diǎn)選擇的原則是利用chassis ground提供低阻抗的路徑給回流電流(returning current)及控制此回流電流的路徑。例如，通常在高頻器件或時(shí)鐘產(chǎn)生器附近可以借固定用的螺絲將PCB的地層與chassis ground做連接，以盡量縮小整個(gè)電流回路面積，也就減少電磁輻射。 25、在電路板尺寸固定的情況下，如果設(shè)計(jì)中需要容納更多的功能，就往往需要提高PCB的走線密度，但是這樣有可能導(dǎo)致走線的相互干擾增強(qiáng)，同時(shí)走線過細(xì)也使阻抗無法降低，請(qǐng)介紹在高速（100MHz）高密度PCB設(shè)計(jì)中的技巧？ 答：在設(shè)計(jì)高速高密度PCB時(shí)，

34、串?dāng)_(crosstalk interference)確實(shí)是要特別注意的，因?yàn)樗鼘?duì)時(shí)序(timing)與信號(hào)完整性(signal integrity)有很大的影響。以下提供幾個(gè)注意的地方： 1.控制走線特性阻抗的連續(xù)與匹配。 2.走線間距的大小。一般常看到的間距為兩倍線寬。可以透過仿真來知道走線間距對(duì)時(shí)序及信號(hào)完整性的影響，找出可容忍的最小間距。不同芯片信號(hào)的結(jié)果可能不同。 3.選擇適當(dāng)?shù)亩私臃绞健?4.避免上下相鄰兩層的走線方向相同，甚至有走線正好上下重迭在一起，因?yàn)檫@種串?dāng)_比同層相鄰走線的情形還大。 5.利用盲埋孔(blind/buried via)來增加走線面積。但是PCB板的制作成本會(huì)增

35、加。 在實(shí)際執(zhí)行時(shí)確實(shí)很難達(dá)到完全平行與等長(zhǎng)，不過還是要盡量做到。 除此以外，可以預(yù)留差分端接和共模端接，以緩和對(duì)時(shí)序與信號(hào)完整性的影響。 26、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？ 答： 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。 27、PCB設(shè)計(jì)中濾波時(shí)選用電感，電容值的方法是什么？ 答：電感值的選用除

36、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。 28、EMI的問題和信號(hào)完整性的問題，是相互關(guān)聯(lián)的，如何在

37、定義標(biāo)準(zhǔn)的過程中，平衡兩者? 答：信號(hào)完整性和EMC還處于草案中不便于公開，至信號(hào)完整性和EMI兩者如何平衡，這不是測(cè)試規(guī)范的事，如果要達(dá)到二者平衡，最好是降低通信速度，但大家都不認(rèn)可。 29、PCB設(shè)計(jì)中如何盡可能的達(dá)到EMC要求，又不致造成太大的成本壓力？ 答： PCB板上會(huì)因EMC而增加的成本通常是因增加地層數(shù)目以增強(qiáng)屏蔽效應(yīng)及增加了ferrite bead、choke等抑制高頻諧波器件的緣故。除此之外，通常還是需搭配其它機(jī)構(gòu)上的屏蔽結(jié)構(gòu)才能使整個(gè)系統(tǒng)通過EMC的要求。以下僅就PCB板的設(shè)計(jì)技巧提供幾個(gè)降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應(yīng)。 1、盡可能選用信號(hào)斜率(slew rate)較慢的器件，

38、以降低信號(hào)所產(chǎn)生的高頻成分。 2、注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對(duì)外的連接器。 3、注意高速信號(hào)的阻抗匹配，走線層及其回流電流路徑(return current path)， 以減少高頻的反射與輻射。 4、在各器件的電源管腳放置足夠與適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼暋Ｌ貏e注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計(jì)所需。 5、對(duì)外的連接器附近的地可與地層做適當(dāng)分割，并將連接器的地就近接到chassis ground。 6、可適當(dāng)運(yùn)用ground guard/shunt traces在一些特別高速的信號(hào)旁。但要注意guard/shunt traces對(duì)走線特性阻抗的影響。 7、電源層

39、比地層內(nèi)縮20H，H為電源層與地層之間的距離。 30、PCB設(shè)計(jì)中當(dāng)一塊PCB板中有多個(gè)數(shù)/模功能塊時(shí)，常規(guī)做法是要將數(shù)/模地分開，原因何在？ 答：將數(shù)/模地分開的原因是因?yàn)閿?shù)字電路在高低電位切換時(shí)會(huì)在電源和地產(chǎn)生噪聲，噪聲的大小跟信號(hào)的速度及電流大小有關(guān)。如果地平面上不分割且由數(shù)字區(qū)域電路所產(chǎn)生的噪聲較大而模擬區(qū)域的電路又非常接近，則即使數(shù)模信號(hào)不交叉， 模擬的信號(hào)依然會(huì)被地噪聲干擾。也就是說數(shù)模地不分割的方式只能在模擬電路區(qū)域距產(chǎn)生大噪聲的數(shù)字電路區(qū)域較遠(yuǎn)時(shí)使用。 31、在高速PCB設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該從那些方面去考慮EMC、EMI的規(guī)則呢？ 答：一般EMI/EMC設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮輻射(r

40、adiated)與傳導(dǎo)(conducted)兩個(gè)方面. 前者歸屬于頻率較高的部分(30MHz)后者則是較低頻的部分(30MHz). 所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分.一個(gè)好的EMI/EMC設(shè)計(jì)必須一開始布局時(shí)就要考慮到器件的位置， PCB迭層的安排， 重要聯(lián)機(jī)的走法， 器件的選擇等， 如果這些沒有事前有較佳的安排， 事后解決則會(huì)事倍功半， 增加成本. 例如時(shí)鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對(duì)外的連接器， 高速信號(hào)盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射， 器件所推的信號(hào)之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分， 選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時(shí)注意其頻 率

41、響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲. 另外， 注意高頻信號(hào)電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loop impedance盡量小)以減少輻射. 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍. 最后， 適當(dāng)?shù)倪x擇PCB與外殼的接地點(diǎn)(chassis ground)。 32、PCB設(shè)計(jì)時(shí)，怎樣通過安排迭層來減少EMI問題？ 答：首先，EMI要從系統(tǒng)考慮，單憑PCB無法解決問題。層疊對(duì)EMI來講，我認(rèn)為主要是提供信號(hào)最短回流路徑，減小耦合面積，抑制差模干擾。另外地層與電源層緊耦合，適當(dāng)比電源層外延，對(duì)抑制共模干擾有好處。 33、PCB設(shè)計(jì)時(shí)，為何要鋪銅？ 答：一般鋪銅有幾個(gè)方面原因： ，EM

42、C.對(duì)于大面積的地或電源鋪銅，會(huì)起到屏蔽作用，有些特殊地，如PGND起到防護(hù)作用。 ，PCB工藝要求。一般為了保證電鍍效果，或者層壓不變形，對(duì)于布線較少的PCB板層鋪銅。 ，信號(hào)完整性要求，給高頻數(shù)字信號(hào)一個(gè)完整的回流路徑，并減少直流網(wǎng)絡(luò)的布線。 當(dāng)然還有散熱，特殊器件安裝要求鋪銅等等原因。 34、安規(guī)問題：FCC、EMC的具體含義是什么？ 答： FCC: federal communication commission 美國(guó)通信委員會(huì)；EMC: electro megnetic compatibility 電磁兼容。FCC是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織，EMC是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)頒布都有相應(yīng)的原因，標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法

43、。 35、在做pcb板的時(shí)候，為了減小干擾，地線是否應(yīng)該構(gòu)成閉和形式？ 答：在做PCB板的時(shí)候，一般來講都要減小回路面積，以便減少干擾，布地線的時(shí)候，也不 應(yīng)布成閉合形式，而是布成樹枝狀較好，還有就是要盡可能增大地的面積。 36、PCB設(shè)計(jì)中，如何避免串?dāng)_？ 答：變化的信號(hào)（例如階躍信號(hào)）沿傳輸線由A到B傳播，傳輸線C-D上會(huì)產(chǎn)生耦合信號(hào)，變化的信號(hào)一旦結(jié)束也就是信號(hào)恢復(fù)到穩(wěn)定的直流電平時(shí)，耦合信號(hào)也就不存在了，因此串?dāng)_僅發(fā)生在信號(hào)跳變的過程當(dāng)中，并且信號(hào)沿的變化（轉(zhuǎn)換率）越快，產(chǎn)生的串?dāng)_也就越大。空間中耦合的電磁場(chǎng)可以提取為無數(shù)耦合電容和耦合電感的集合，其中由耦合電容產(chǎn)生的串?dāng)_信號(hào)在受害網(wǎng)絡(luò)

44、上可以分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_Sc，這個(gè)兩個(gè)信號(hào)極性相同；由耦合電感產(chǎn)生的串?dāng)_信號(hào)也分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_SL，這兩個(gè)信號(hào)極性相反。 耦合電感電容產(chǎn)生的前向串?dāng)_和反向串?dāng)_同時(shí)存在，并且大小幾乎相等，這樣，在受害網(wǎng)絡(luò)上的前向串?dāng)_信號(hào)由于極性相反，相互抵消，反向串?dāng)_極性相同，疊加增強(qiáng)。串?dāng)_分析的模式通常包括默認(rèn)模式，三態(tài)模式和最壞情況模式分析。默認(rèn)模式類似我們實(shí)際對(duì)串?dāng)_測(cè)試的方式，即侵害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器由翻轉(zhuǎn)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，受害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器保持初始狀態(tài)（高電平或低電平），然后計(jì)算串?dāng)_值。這種方式對(duì)于單向信號(hào)的串?dāng)_分析比較有效。三態(tài)模式是指侵害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器由翻轉(zhuǎn)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，受害的網(wǎng)絡(luò)的三態(tài)終端置為高阻狀態(tài)，來檢測(cè)串?dāng)_大

45、小。這種方式對(duì)雙向或復(fù)雜拓樸網(wǎng)絡(luò)比較有效。最壞情況分析是指將受害網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)器保持初始狀態(tài)，仿真器計(jì)算所有默認(rèn)侵害網(wǎng)絡(luò)對(duì)每一個(gè)受害網(wǎng)絡(luò)的串?dāng)_的總和。這種方式一般只對(duì)個(gè)別關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，因?yàn)橐?jì)算的組合太多，仿真速度比較慢。 37、在EMC測(cè)試中發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)的諧波超標(biāo)十分嚴(yán)重，只是在電源引腳上連接去耦電容。在PCB設(shè)計(jì)中需要注意哪些方面以抑止電磁輻射呢？ 答： EMC的三要素為輻射源，傳播途徑和受害體。傳播途徑分為空間輻射傳播和電纜傳導(dǎo)。所以要抑制諧波，首先看看它傳播的途徑。電源去耦是解決傳導(dǎo)方式傳播，此外，必要的匹配和屏蔽也是需要的。 38、在PCB設(shè)計(jì)中，通常將地線又分為保護(hù)地和信號(hào)地；電源

46、地又分為數(shù)字地和模擬地，為什么要對(duì)地線進(jìn)行劃分？ 答：劃分地的目的主要是出于EMC的考慮，擔(dān)心數(shù)字部分電源和地上的噪聲會(huì)對(duì)其它信號(hào)，特別是模擬信號(hào)通過傳導(dǎo)途徑有干擾。至于信號(hào)的和保護(hù)地的劃分，是因?yàn)镋MC中ESD靜放電的考慮，類似于我們生活中避雷針接地的作用。無論怎樣分，最終的大地只有一個(gè)。只是噪聲瀉放途徑不同而已。 39、PCB設(shè)計(jì)中，在布時(shí)鐘時(shí)，有必要兩邊加地線屏蔽嗎？ 答：是否加屏蔽地線要根據(jù)板上的串?dāng)_/EMI情況來決定，而且如對(duì)屏蔽地線的處理不好，有可能反而會(huì)使情況更糟。 40、近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_與信號(hào)的頻率和信號(hào)的上升時(shí)間是否有關(guān)系？是否會(huì)隨著它們變化而變化？如果有關(guān)系，能否有公式說

47、明它們之間的關(guān)系？ 答：應(yīng)該說侵害網(wǎng)絡(luò)對(duì)受害網(wǎng)絡(luò)造成的串?dāng)_與信號(hào)變化沿有關(guān)，變化越快，引起的串?dāng)_越大，（V=L*di/dt）。串?dāng)_對(duì)受害網(wǎng)絡(luò)上數(shù)字信號(hào)的判決影響則與信號(hào)頻率有關(guān)，頻率越快，影響越大。 41、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

48、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。 答：應(yīng)該說兩種層疊各有好處。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)回流不完整的問題。 42、在使用protel 99se軟件設(shè)計(jì)PCB時(shí)，處理器的是89C51，晶振12MHZ 系統(tǒng)中還有一個(gè)40KHZ的超聲

49、波信號(hào)和800hz的音頻信號(hào)，此時(shí)如何設(shè)計(jì)PCB才能提供高抗干擾能力?對(duì)于89C51等單片機(jī)而言，多大的信號(hào)的時(shí)候能夠影響89C51的正常工作?除了拉大兩者之間的距離之外，還有沒有其它的技巧來提高系統(tǒng)抗干擾的能力? 答： PCB設(shè)計(jì)提供高抗干擾能力，當(dāng)然需要盡量降低干擾源信號(hào)的信號(hào)變化沿速率，具體多高頻率的信號(hào)，要看干擾信號(hào)是那種電平，PCB布線多長(zhǎng)。除了拉開間距外，通過匹配或拓?fù)浣鉀Q干擾信號(hào)的反射，過沖等問題，也可以有效降低信號(hào)干擾。 43、請(qǐng)問在PCB 布線中電源的分布和布線是否也需要象接地一樣注意。若不注意會(huì)帶來什么樣的問題？會(huì)增加干擾么？ 答：電源若作為平面層處理，其方式應(yīng)該類似于地層

50、的處理，當(dāng)然，為了降低電源的共模輻射，建議內(nèi)縮20倍的電源層距地層的高度。如果布線，建議走樹狀結(jié)構(gòu)，注意避免電源環(huán)路問題。電源閉環(huán)會(huì)引起較大的共模輻射。 44、我做了個(gè)TFT LCD的顯示屏，別人在做EMC測(cè)試時(shí)，干擾信號(hào)通過空間傳導(dǎo)過來，導(dǎo)致屏幕顯示的圖象會(huì)晃動(dòng)，幅度挺大的。誰(shuí)能指點(diǎn)下，要怎么處理！是在幾股信號(hào)線上加 干擾脈沖群，具體是叫什么名字我也不太清楚，干擾信號(hào)通過信號(hào)線輻射出來的。 答：如果是單獨(dú)的LCD，EMC測(cè)試中的脈沖群試驗(yàn)幾乎是過不去的，特別是用耦合鉗的時(shí)候，會(huì)夠你受的了。如果是儀器中用到了LCD，就不難解決了，例如信號(hào)線的退耦處理，導(dǎo)電膏適當(dāng)減小LCD入口的阻抗，屏表面加屏

51、蔽導(dǎo)電絲網(wǎng)等。 45、前段時(shí)間EMC測(cè)試，GSM固定無線電話在100MHz-300MHz之間有輻射雜散現(xiàn)象。之后，公司寄給我兩部噴有靜電漆的屏蔽外殼話機(jī)，實(shí)驗(yàn)室不準(zhǔn)換整部話機(jī)，我就把噴有鐵磁性材料的靜電漆的外殼換到了要修改測(cè)試的話機(jī)上。測(cè)試結(jié)果顯示以前的雜散現(xiàn)象沒有了，但是主頻出現(xiàn)了問題，話機(jī)工作的主頻是902MHz，但在905-910MHz之間又出現(xiàn)了幾個(gè)頻率，基本情況就是這樣。修改過程中，我只換了外殼，電路板和其他硬件都沒有做任何修改 。 答：話機(jī)種類可以理解為：無線手機(jī)、無繩電話等等。需要明確一下：話機(jī)的類型、主機(jī)工作頻率范圍以及機(jī)殼靜電噴涂材料的類型：如鐵磁類或非鐵磁類導(dǎo)電材料以及導(dǎo)電

52、率等。 46、使用Protel Dxp實(shí)心敷銅時(shí)選pour over all same net objects有什么副作用？會(huì)不會(huì)引起干擾信號(hào)在整塊板上亂竄，從而影響性能？我做的是一塊低頻的數(shù)據(jù)采集卡，這個(gè)問題可能不需要擔(dān)心，但還是想搞清楚。 答1：對(duì)于模、數(shù)混合的PCB板，模、數(shù)、地建議分開，最后再同點(diǎn)接地，如用“瓷珠”或0歐電阻連接。高速的數(shù)據(jù)線最好有兩根地線平行走，可以減少干擾。 答2：pour over all same net objects對(duì)信號(hào)的性能沒有什么影響，只是對(duì)一些焊盤的焊接有影響，散熱比較快。這樣做對(duì)EMI應(yīng)該是有好處的。增加焊盤與銅的接觸面積。 答3：實(shí)心敷銅時(shí)選po

53、ur over all same net objects不會(huì)有副作用。應(yīng)該選擇為鋪花焊盤而不是實(shí)心焊盤，因?yàn)閷?shí)心焊盤散熱快，可能導(dǎo)致回流焊時(shí)發(fā)生立碑的情況。 47、請(qǐng)問什么是磁珠，有什么用途？磁珠連接、電感連接或者0歐姆電阻連接又是什么 ？ 答：磁珠專用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。 磁珠是用來吸收超高頻信號(hào)，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲(chǔ)器電路（DDR SDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過錯(cuò)50MHZ。 磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線

54、結(jié)構(gòu)（電路）中的RF噪聲，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(hào)，而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。要消除這些不需要的信號(hào)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(hào)通過，而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz以上，然而，低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。 要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)： 1、不需要的信號(hào)的頻率范圍為多少; 2、噪聲源是誰(shuí); 3、需要多大的噪聲衰減; 4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）; 5、電路和負(fù)載阻抗是多少; 6、是否有空間在PCB板上放置磁珠; 前三條通過觀察廠家提供的

55、阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要，即電阻，感抗和總阻抗。總阻抗通過ZR22fL()2+:=fL來描述。通過這一曲線，選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有最大阻抗而在低頻和直流下信號(hào)衰減盡量小的磁珠型號(hào)。 片式磁珠在過大的直流電壓下，阻抗特性會(huì)受到影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場(chǎng)過大，磁珠的阻抗都會(huì)受到不利的影響。 使用片式磁珠和片式電感的原因： 是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí)，使用片式磁珠是最佳的選擇。 48、剛才是做硬件設(shè)計(jì)的工作。請(qǐng)教各位怎么樣確定消除導(dǎo)線間串?dāng)_得電容容值。 答：在PCB布

56、線時(shí)應(yīng)該注意不要有太長(zhǎng)的平行走線，尤其是高速或高擺幅信號(hào)。如果無法避免，其間保持足夠的距離或者添加地線隔離。受體積限制和抗干擾要求高的部位可用金屬屏蔽合隔離。 49、在實(shí)際做產(chǎn)品的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很頭疼的問題。將開發(fā)的樣機(jī)放在某個(gè)干擾很厲害的車上的時(shí)候，為了解決續(xù)流的問題，講一個(gè)小電瓶并接在汽車的電源上（加了一個(gè)二極管防止小電瓶的電壓被拉跨。）但是發(fā)現(xiàn)一旦與汽車的打鐵地線一連接，終端就會(huì)被干擾。有好的建議嗎？ 答：這是很明顯的EMC問題，車上電火花干擾，導(dǎo)致你的終端設(shè)備被干擾，這個(gè)干擾可能是輻射，也可能是傳導(dǎo)到你的終端。 這個(gè)問題很多種原因： 1、接地問題，你的終端主板上地線的走線問題，布銅的情

57、況 2、外殼的屏蔽問題，做好是金屬外殼，將不是金屬部分外殼用錫箔封上，可以一試 3、線路板的布局，電源部分和CPU部分盡量分開，電源部分走線要盡量粗，盡量短，布線規(guī)則很重要 4、線路板的層數(shù)比較重要，一般汽車上電子產(chǎn)品主板最好是至少4層板，兩層板抗干擾可能較差 5、加磁環(huán)，你可以考慮在做試驗(yàn)時(shí)在電源線上套上磁環(huán) 當(dāng)然可能還有很多別的解決方法，具體情況可能不一樣，希望對(duì)你能夠有所幫助 50、問在電路中，為什么在 SCL、SDA、AS都串聯(lián)一個(gè)電阻，電阻的大小在電路中都會(huì)有什么影響？ 答：上拉是增加?q干擾能力的，一般取值Vcc/1mA10K；串聯(lián)是阻尼用的，一般取33ohm 470ohm， 即當(dāng)

58、信號(hào)線上的脈沖頻率較高時(shí)將會(huì)從線的一端反射到另一端，這將可能影響數(shù)據(jù)及有EMI，加串一個(gè)電阻在線中間將可有效控制這種反射。 51、品在做CE/FCC測(cè)試時(shí)，如果在200MHz時(shí)輻射偏高，超過可接受的范圍，應(yīng)該怎么消除，磁珠應(yīng)該怎么選擇，另外晶振倍頻部分的輻射應(yīng)該如何去消除。 答：你談到的問題實(shí)在是太簡(jiǎn)單，沒有辦法給與你一個(gè)非常準(zhǔn)確的答復(fù)，不過根據(jù)我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，給點(diǎn)思考的方法。 如果你能肯定是倍頻，則主要對(duì)產(chǎn)生倍頻的器件進(jìn)行進(jìn)行處理，這應(yīng)該是有目標(biāo)的，在處理是可以直接試一試，將產(chǎn)生倍頻的器件進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的屏蔽（只需要用可樂罐做個(gè)屏蔽罩，關(guān)鍵是要注意接地。）在進(jìn)行測(cè)試看看輻射值是否降低，如果降低則明確輻射的來源，在專門對(duì)其進(jìn)行屏蔽處理。如果沒有變化，則應(yīng)重點(diǎn)考慮一下，露在外面的傳輸線，如果傳輸線能接地一定要接地，最好能采用