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深度剖析電磁兼容性原理、方法及設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2018-04-09 來(lái)源:Eefocus 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】電磁兼容性(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。

什么是電磁兼容

電磁兼容性(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值;另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
 
電磁兼容的主要研究對(duì)象
 
①各種人為噪聲,如輸電線電暈噪聲、汽車噪聲、接觸器自身噪聲及導(dǎo)體開臺(tái)時(shí)放電引起的噪聲、電氣機(jī)車噪聲、城市噪聲等。
②共用走廊內(nèi)各種公用事業(yè)設(shè)備(輸電線、通信、鐵路、公路、石油金屬管線等)相互間的影響。
③超高層建筑、輸電線、鐵塔等大型建筑物引起的反射問(wèn)題。
④電磁環(huán)境對(duì)人類及各種生物的作用。其中包括強(qiáng)電線等工頻場(chǎng),中、短波及微波電磁輻射的影響。
⑤核電磁脈沖的影響。高空核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖能大面積破壞地面上的指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)及報(bào)系統(tǒng)。
⑥探譜(TEMPEST)技術(shù)。其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是針對(duì)信息設(shè)備的電磁輻射與信息泄漏問(wèn)題,從信息接收和防護(hù)兩方面所開展的一系列研究工作。
⑦電子設(shè)備的誤動(dòng)作。為了防止誤動(dòng)作,必須采取措施以提高設(shè)備的抗干擾能力。
⑧頻譜分配與管理。無(wú)線電頻譜是一種有限的資源,但不是消耗性的,既要科學(xué)地管理,又要充分地利用。
⑨電磁兼容與測(cè)量。
⑩自然界影響等。
 
 
提高電磁兼容性的措施

①使用完善的屏蔽體可防止外部輻射進(jìn)入本系統(tǒng),也可防止本系統(tǒng)的干擾能量向外輻射。屏蔽體應(yīng)保持完整性,對(duì)必不可少的門、縫、通風(fēng)孔和電纜孔等須妥善處理,屏蔽體要有可靠的接地。
②設(shè)計(jì)合理的接地系統(tǒng),小信號(hào)、大信號(hào)和產(chǎn)生干擾的電路盡量分開接地,接地電阻盡可能小。
③使用合適的濾波技術(shù),濾波器的通帶經(jīng)過(guò)合理選擇,盡量減小漏電損耗。
④使用限幅技術(shù),限幅電平應(yīng)高于工作電平,并且應(yīng)雙向限幅。
⑤正確選用連接電纜和布線方式,必要時(shí)可用光纜代替長(zhǎng)電纜。
⑥采用平衡差動(dòng)電路、整形電路、積分電路和選通電路等技術(shù),
⑦系統(tǒng)頻率分配要恰當(dāng)。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)主頻信號(hào)工作時(shí),盡量使各信號(hào)頻率避開,甚至避開對(duì)方的諧振頻率。
⑧共用走廊的各種設(shè)備,在條件許可時(shí),應(yīng)保持較大的隔距,以減輕相互之間的影響。
 
電磁兼容性設(shè)計(jì)的基本原理

1.接地
接地是電子設(shè)備的一個(gè)很重要問(wèn)題。接地目的有三個(gè):
(1)接地使整個(gè)電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個(gè)公共的參考零電位,保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地干作。
(2)防止外界電磁場(chǎng)的干擾。機(jī)殼接地可以使得由于靜電感應(yīng)而積累在機(jī)殼上的大量電荷通過(guò)大地泄放,否則這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電而造成干擾。另外,對(duì)于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地,也可獲得良好的屏蔽效果。
(3)保證安全工作。當(dāng)發(fā)生直接雷電的電磁感應(yīng)時(shí),可避免電子設(shè)備的毀壞;當(dāng)工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機(jī)殼相通時(shí),可避免操作人員的觸電事故發(fā)生。此外,很多醫(yī)療設(shè)備都與病人的人體直接相連,當(dāng)機(jī)殼帶有110V或220V電壓時(shí),將發(fā)生致命危險(xiǎn)。
 
因此,接地是抑制噪聲防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個(gè)等電位點(diǎn)或等電位面,是電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位,但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全,電子設(shè)備的機(jī)殼和機(jī)房的金屬構(gòu)件等,必須與大地相連接,而且接地電阻一般要很小,不能超過(guò)規(guī)定值。
 
電路的接地方式基本上有三類,即單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。單點(diǎn)接地是指在一個(gè)線路中,只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)。其它各個(gè)需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。多點(diǎn)接地是指某一個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引線的長(zhǎng)度最短。接地平面,可以是設(shè)備的底板,也可以是貫通整個(gè)系統(tǒng)的地導(dǎo)線,在比較大的系統(tǒng)中,還可以是設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架等等。
 
混合接地是將那些只需高頻接地點(diǎn),利用旁路電容和接地平面連接起來(lái)。但應(yīng)盡量防止出現(xiàn)旁路電容和引線電感構(gòu)成的諧振現(xiàn)象。
 
2.屏面
屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離,以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái),防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái),防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。
 
因?yàn)槠帘误w對(duì)來(lái)自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng),可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。
 
屏蔽體材料選擇的原則是
(1)當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),利用低電阻率(高電導(dǎo)率)的金屬材料中產(chǎn)生的渦流(P=I2R,電阻率越低(電導(dǎo)率越高),消耗的功率越大),形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。
(2)當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí),要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。
(3)在某些場(chǎng)合下,如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí),往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
 
3.其它抑制干擾方法
(1)濾波
濾波是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。
 
濾波器可以顯著地減小傳導(dǎo)干擾的電平,因?yàn)楦蓴_頻譜成份不等于有用信號(hào)的頻率,濾波器對(duì)于這些與有用信號(hào)頻率不同的成份有良好的抑制能力,從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以,采用濾波網(wǎng)絡(luò)無(wú)論是抑制干擾源和消除干擾耦合,或是增強(qiáng)接收設(shè)備的抗干擾能力,都是有力措施。用阻容和感容去耦網(wǎng)絡(luò)能把電路與電源隔離開,消除電路之間的耦合,并避免干擾信號(hào)進(jìn)入電路。對(duì)高頻電路可采用兩個(gè)電容器和一個(gè)電感器(高頻扼流圈)組成的CLCMπ型濾波器。濾波器的種類很多,選擇適當(dāng)?shù)臑V波器能消除不希望的耦合。
 
(2)正確選用無(wú)源元件
實(shí)用的無(wú)源元件并不是“理想”的,其特性與理想的特性是有差異的。實(shí)用的元件本身可能就是一個(gè)干擾源,因此正確選用無(wú)源元件非常重要。有時(shí)也可以利用元件具有的特性進(jìn)行抑制和防止干擾。
 
(3)電路技術(shù)
有時(shí)候采用屏蔽后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求,可以結(jié)合屏蔽,采取平衡措施等電路技術(shù)。平衡電路是指雙線電路中的兩根導(dǎo)線與連接到這兩根導(dǎo)線的所有電路,對(duì)地或?qū)ζ渌鼘?dǎo)線都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導(dǎo)線所檢拾到的干擾信號(hào)相等。這時(shí)的干擾噪聲是一個(gè)共態(tài)信號(hào),可在負(fù)載上自行消失。另外,還可采用其它一些電路技術(shù),例如接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),整形電路,積分電路和選通電路等等。總之,采用電路技術(shù)也是抑制和防止干擾的重要措施。
 

 
1、電磁兼容的分層設(shè)計(jì)原則
 
這主要是按照電磁兼容設(shè)計(jì)的先后順序來(lái)考慮的,從先到后可分為以下幾層:
(1)元器件的選擇和PCB設(shè)計(jì),這是關(guān)鍵的;
(2)接地設(shè)計(jì),這是主要的手段。以上兩層如果設(shè)計(jì)的好,可完成電磁兼容的80%以上的工作。
(3)屏蔽設(shè)計(jì);
(4)濾波設(shè)計(jì)和瞬態(tài)騷擾抑制。以上兩層是輔助手段,多為事后補(bǔ)救措施,也是我們最不提倡的。
(5)可根據(jù)實(shí)際電路需要,結(jié)合以上幾層來(lái)綜合設(shè)計(jì)。
 
2、保證電磁兼容的方法

主要根據(jù)構(gòu)成干擾的三要素從下幾方面來(lái)保證電磁兼容。
 
2.1在不同等級(jí)上保證電磁兼容

1)從元器件級(jí)上來(lái)說(shuō),當(dāng)是無(wú)源元件時(shí),考慮
 
(1)工作頻帶以外的元件參數(shù)與工作頻帶上的有很大的區(qū)別;
(2)插件元件的末端引線有電感存在,當(dāng)高頻時(shí)這個(gè)電感易發(fā)生電磁兼容問(wèn)題;
(3)元件有寄生電容,寄生電感,在電路上表現(xiàn)為分布參數(shù),在分析電路時(shí)也要考慮由它帶來(lái)的等效電路。當(dāng)是有源元件時(shí),工作中產(chǎn)生的電磁輻射也會(huì)以傳導(dǎo)電流的方式成為干擾源,當(dāng)是非線性元件時(shí)還可能發(fā)生頻譜成分的變化,這種變化也會(huì)引起干擾。
 
2)從設(shè)備級(jí)上來(lái)說(shuō),主要是保證減少對(duì)敏感設(shè)備的耦合,可考慮
 
(1)增加脈沖前沿時(shí)間以減少干擾的頻寬;
(2)消除電路中震蕩器產(chǎn)生的諧波及信號(hào)的諧波;
(3)限制干擾輻射或消除干擾的傳播途徑。
 
3)從系統(tǒng)級(jí)上來(lái)說(shuō),主要是靠組織或系統(tǒng)工程的方法來(lái)保證,因?yàn)橛锌赡茉趩蝹€(gè)設(shè)備上的電磁兼容得到了改善,但同時(shí)卻影響了其它設(shè)備的工作條件,使得其它設(shè)備的性能指標(biāo)變壞,此時(shí)需要從系統(tǒng)上折中考慮,另外,重要的一點(diǎn)是電磁兼容設(shè)計(jì)必須得到系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的高度重視。
 
2.2減小導(dǎo)線之間的耦合

主要是從增大導(dǎo)線之間的距離,使用屏蔽,使用雙絞線或使用屏蔽加雙絞這幾個(gè)方面來(lái)考慮。
 
2.3接地

主要應(yīng)考慮
(1)接地導(dǎo)線及公共線的阻抗應(yīng)最小,最好小于產(chǎn)品最高工作頻率的λ/20以內(nèi);
(2)接地導(dǎo)線應(yīng)采用橫截面為管形的接地線;
(3)可靠接地,并防止連接點(diǎn)形成氧化層;
(4)使用一點(diǎn)并聯(lián)接地(低頻用)或者多點(diǎn)接地(高頻用)。
 
2.4屏蔽
當(dāng)是低頻磁場(chǎng)時(shí),主要考慮磁屏蔽,當(dāng)屏蔽層越厚,材料導(dǎo)電率越高,屏蔽效能越好;當(dāng)是高頻磁場(chǎng)、電場(chǎng)或電磁場(chǎng)時(shí),主要考慮用薄金屬屏蔽并良好接地。另一個(gè)值得注意的是在線纜制作時(shí),要求電纜屏蔽層和連接器插頭的金屬外殼要有?360度的完整搭接,不能出現(xiàn)“豬尾巴”現(xiàn)象,否則效果大大打折扣。
 
2.5濾波

主要考慮
(1)抑制工作頻帶以外的干擾;
(2)在信號(hào)電路中用吸收濾波器消除無(wú)用的頻譜成分;
(3)在電源電路(尤其是開關(guān)電源中),操縱電路,控制電路,以及轉(zhuǎn)換電路中消除產(chǎn)生的干擾。在工程實(shí)際中,一個(gè)最值得注意的地方是電源濾波器的安裝,常見(jiàn)的濾波器的錯(cuò)誤安裝如圖2所示。
 
 
2.6電子設(shè)備的空間位置

由于各種電子設(shè)備的接收特性以及干擾源設(shè)備的輻射特性都具有一定的方向性和一定的作用距離,可以利用這些特性適當(dāng)安排電子設(shè)備在設(shè)備空間中的位置以避免干擾和被干擾,即注意確定電子設(shè)備之間的空間距離和位置的格局。
 
3、PCB設(shè)計(jì)技術(shù)

除了元器件的選擇和電路設(shè)計(jì)外,良好的印制板(PCB)布線在電磁兼容設(shè)計(jì)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,從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)也是非常經(jīng)濟(jì)的。
 
3.1注意電磁兼容設(shè)計(jì)的帶寬

在EMC中,除了基本頻率外,還需考慮諧波因素,通常取十倍頻,但在數(shù)字電路中卻有些不同,比如在時(shí)鐘電路和邏輯門電路中,輻射帶寬與數(shù)字信號(hào)的上升沿或下降沿有關(guān)系,而不是數(shù)字信號(hào)的重復(fù)周期,其關(guān)系為:rtF?/1max?,其中rt是脈沖的上升沿時(shí)間。例如,典型時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的邊沿速率是2ns,此時(shí),maxF≈160MHz,再考慮十倍頻,則此時(shí)鐘電路可能產(chǎn)生直到1.6GHz的輻射帶寬。所以在選擇器件時(shí)要選擇慢速的邏輯器件系列,因?yàn)槠骷?duì)電磁輻射貢獻(xiàn)的大小與工作頻率無(wú)直接關(guān)系而只取決于邊沿速率(這和從電路功能設(shè)計(jì)上選擇快速器件是矛盾的,在電路設(shè)計(jì)時(shí)需要折中考慮)。還有從器件的抗擾能力上來(lái)說(shuō),CMOS器件是最好的,因?yàn)樗脑肼暼菹薷?。從封裝上來(lái)說(shuō),BGA是最好的,因?yàn)樗囊€很短。脈沖信號(hào)的頻譜如圖3所示。
 
 
3.2注意用于PCB電磁兼容設(shè)計(jì)的電路與電路原理圖不同

主要是由于PCB的電路原理圖沒(méi)有考慮電路中元件及PCB線條的分布參數(shù),如分布電感,分布電容,分布互感,分布互電容以及傳輸延遲等項(xiàng)。例如導(dǎo)線在高頻時(shí)等效于電感和電阻的串聯(lián)。開關(guān)速度越高,對(duì)負(fù)載阻抗的要求就越高,要求時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗必須等于時(shí)鐘線條的波阻抗,通常時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器都要加串聯(lián)電阻,經(jīng)驗(yàn)值一般為10~30Ω。
 
3.3注意PCB布線原則
 
(1)20-H原則,決定印制線條間的距離,表述如下:所有的具有一定電壓的PCB都會(huì)向空間輻射電磁能量(如圖4a),為減小這個(gè)效應(yīng),PCB的物理尺寸都應(yīng)該比最靠近的接地板的物理尺寸小20H(其中H是兩層PCB的間距),即3mm左右,這樣可使輻射強(qiáng)度下降70%(如圖4b)。20-H原則示意圖如圖4所示:
 
 
根據(jù)工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),采用20-H規(guī)則后會(huì)大大提高PCB的自激頻率。
 
(2)3-W原則,它決定PCB的電源層與邊沿的距離,表述如下:當(dāng)兩條印制線的間距較小時(shí),兩線之間會(huì)發(fā)生電磁串?dāng)_,從而使電路功能失常。為避免這種影響,應(yīng)保持任何線條間距不小于三倍的印制線條寬度,即3W,W為印制線條寬度。印制線條的寬度取決于線條阻抗的要求。
 
(3)保證信號(hào)在PCB上可靠的傳輸,確保信號(hào)的完整性。這里面主要的問(wèn)題一般包括時(shí)延、阻抗不匹配、地彈跳、串音等。這不但影響到電子器件的穩(wěn)定工作,還會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。一般在高速邏輯設(shè)計(jì)中最容易碰到時(shí)延問(wèn)題,處理不好會(huì)產(chǎn)生不希望的脈沖干擾。傳輸時(shí)延對(duì)信號(hào)的影響如圖5所示。
 
 
3.4注意確定PCB布線層數(shù)
 
首先在設(shè)計(jì)中要有一個(gè)重要的概念,就是每個(gè)布線層最好與實(shí)平面(電源或接地)相鄰。原則:
 
(1)電源平面應(yīng)靠近接地平面并且安排在接地平面之下。這樣可以利用兩金屬平板之間的電容作電源的平滑電容,同時(shí)地平面還可以對(duì)電源面的輻射電流起到屏蔽的作用。
(2)數(shù)字電路和模擬電路分開。數(shù)字地和模擬地之間可以不開槽,但須有一個(gè)完整的統(tǒng)一的地平面,且嚴(yán)格按數(shù)字部分和模擬部分分區(qū)。
(3)中間層的印制線條形成平面波導(dǎo),在表面層形成微帶線,兩者傳輸特性不同。
(4)電路尤其高頻電路是主要的干擾和輻射源,一定要單獨(dú)安排,遠(yuǎn)離敏感電路。
(5)信號(hào)面應(yīng)安排與整塊金屬平面相鄰,這樣是為了產(chǎn)生通量對(duì)消作用。
(6)不同層所含的雜散電流和高頻輻射電流不同,布線時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。對(duì)于雜散電流可以用去耦電容,對(duì)于高頻輻射電流可以通過(guò)減小回路面積。
 
以下是常見(jiàn)的PCB層設(shè)計(jì),供參考(S表示信號(hào)層,G表示地層,P表示電源層)。四層板:S1,G,P,S2
六層板:S1,G,S2,P,G,S3
八層板:S1,G,S2,G,P,S3,G,S4
十層板:S1,G,S2,S3,G,P,S4,S5,G,S6(但S4對(duì)電源噪聲敏感)
 
3.5注意PCB接地設(shè)計(jì)

1)首先,要建立分布參數(shù)的概念。高于一定頻率時(shí),任何金屬導(dǎo)線都可看成是由電阻和電感構(gòu)成的器件,所以,接地引線具有一定阻抗并且構(gòu)成電氣回路,不管是單點(diǎn)接地還是多點(diǎn)接地都必須構(gòu)成低阻抗回路進(jìn)入真正地或機(jī)架。
 
2)接地方法
(1)單點(diǎn)接地。如果元件,電路的工作頻率小于1MHz時(shí),單點(diǎn)接地是很好的方式,但當(dāng)頻率升高時(shí),連接線電感作用突出,此時(shí)接地阻抗將升高,當(dāng)接地線的長(zhǎng)度為周期信號(hào)四分之一波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),不但阻抗高,還會(huì)成為輻射電磁能量的天線。
 
(2)多點(diǎn)接地。高頻電路均采用多點(diǎn)接地,此時(shí)可使接地阻抗達(dá)到最小,可將射頻電流由接地平面分流到金屬地板上去,因?yàn)閷?shí)體金屬板有較低的電感分量會(huì)形成低阻抗回路。
(3)數(shù)字電路應(yīng)當(dāng)作為高頻模擬電路處理,也應(yīng)該保持低電感接地,并使用高質(zhì)量退耦電容(0.1uF并聯(lián)0.001uF相差兩個(gè)數(shù)量級(jí))接地。
 
(4)接地與信號(hào)回路,射頻電流總要找一條道路回饋到起始點(diǎn)去,在電磁兼容設(shè)計(jì)中,通常總是使高速邏輯電路盡可能靠近底版,接地板安裝,以便更好減少高頻輻射環(huán)路。接參考地的地線長(zhǎng)度一定要很短,短到產(chǎn)品最高工作頻率的λ/20以內(nèi)。
 
(5)接地次序,由于一般是電源地騷擾(或噪聲)最大,故它應(yīng)先接到參考地(這樣做的目的是讓參考地先把騷擾吸收掉),然后再送到模擬地和數(shù)字地上去。
 
3.6注意PCB中電容的設(shè)計(jì)
 
EMC中的電容可分為退耦電容,旁路電容,和容納電容。退耦電容主要是用來(lái)濾除高頻器件在電源板上引起的輻射電流,為器件提供一個(gè)局域化的直流,還能減低印制電路中的電流沖擊的峰值,通常陶瓷電容被用來(lái)作為退耦電容,其值取決于最快信號(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間例如,對(duì)于33MHz的時(shí)鐘信號(hào),可以使用4.7uF到100uF的電容,對(duì)于100MHz的時(shí)鐘信號(hào),可以使用10uF的電容;另外,工程上也要考慮ESR對(duì)退耦能力的影響,一般選擇ESR值低于1歐姆的電容。旁路電容能消除高頻輻射噪聲,通常鋁電解電容和鉭電容比較適合做旁路電容,其電容值取決于PCB板上的瞬態(tài)電流要求,一般在10-470uF范圍內(nèi),若PCB板上有許多集成電路,高速開關(guān)電路和具有長(zhǎng)引線的電源,則應(yīng)選擇大容量的電容。容納電容是用來(lái)解決開關(guān)器件工作時(shí)電源電壓會(huì)發(fā)生突降的問(wèn)題。
 
總之,選擇電容時(shí),不但應(yīng)該選擇溫度系數(shù)好的,還要選擇等效串聯(lián)電感小的(小于10nH)和等效串聯(lián)電阻小的(小于0.5Ω)電容。從材質(zhì)上說(shuō),低于50MHz時(shí)一般選擇Z5U材質(zhì),它性能穩(wěn)定,介電常數(shù)大,電容容量大,大于50MHz時(shí)一般選擇NPO材質(zhì),它介電常數(shù)小。通常工程上的實(shí)際做法是一大一小(指電容值)兩個(gè)電容并聯(lián)使用。
 
3.7注意PCB過(guò)孔的設(shè)計(jì)

在布線時(shí)盡量少穿過(guò)孔,因?yàn)檫^(guò)孔阻抗和線阻抗不一樣,存在阻抗突變,從而產(chǎn)生駐波使信號(hào)變壞,容易形成輻射,尤其是在時(shí)鐘需要穿層時(shí),要做技術(shù)處理,時(shí)鐘線跨層時(shí)的處理如圖6所示。

 

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