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介绍PCB板设计减小信号线磁通量

 

在设计PCB 板时,通过良好的走线来减少板子信号线环路(减小信号线产生的磁通量)从而减小干扰,总结了以下几个方法:
  1、多层板设计时依据多层板叠层设置和信号线阻抗控制。对于4层板顶层、电源、地和底层,这样一方面极大程度地解决了电磁干扰问题,提高了系统的可靠性,另一方面可以提高导线的布通率,缩小PCB板的面积。6层板通常是在4层板的基础上增加了2两个信号层。8层板通常包括1个电源层、两个地线层、5个信号层。对于层的设置,网络上有丰富的资料,或者留言讨论。对于走线的阻抗控制;
  2、将时钟走线靠近尽量短和靠近地,对于多层板不要走关键信号线。单面和双面板可以使用接地走线或保护走线;
  3、对于射频芯片或者高频率芯片可以采用法拉第电笼的方法将其屏蔽接地,只留出输入输出和电源连接外部;
  4、选择合适的元件模块,将工作频率集中在较窄的频带,通过硬件处理来降低电磁干扰;
  5、对于射频电路,使用较低的驱动电压来降低走线的射频电流,进而达到减小信号回路磁通量的效果;
  6、降低接地噪声电压,这样可以为回传电流提供一条增强的路径,将映像电流映射回电流源;
  7、针对大的容性负载,注意去耦合电路的使用;
  8、适当的引入数据线路滤波器和共模扼流圈,这样可以大大改善板子的电磁特性;
  9、注意使用旁路电容,去耦电容,但是这并不是说越多越好。
  当然,针对PCB内部电磁干扰利用以上的方法可以很好的解决,但是还有其他的原因也可以引起电磁干扰,例如:在电路和I/O连线之间有共模和差模电流存在、接地回路会产生一个磁场结构、组件会辐射和阻抗不匹配等等。如果设计出来的PCB板子有电磁干扰,通过模块测量的思想找到干扰源,采用有针对性的解决方案达到消除电磁干扰的目的。


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