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電路板級(jí)的電磁兼容設(shè)計(jì):PCB布線規(guī)則
日期:2007/2/1 15:19:12   作者:飛思卡爾半導(dǎo)體公司

以下是飛思卡爾半導(dǎo)體公司(Freescale)在《電路板級(jí)的電磁兼容設(shè)計(jì)(Designing for Board Level Electromagnetic Compatibility)》一文中提供的PCB布線規(guī)則。


a) 過(guò)孔
過(guò)孔一般被使用在多層印制電路板中。在高速信號(hào)時(shí),過(guò)孔會(huì)使路徑產(chǎn)生1到4nH的電感和0.3到0.8pF的電容。因此,當(dāng)鋪設(shè)高速信號(hào)通道時(shí),過(guò)孔應(yīng)該被保持到絕對(duì)的最小。對(duì)于高速的并行線(例如地址和數(shù)據(jù)線),如果層的改變是不可避免,應(yīng)該確保每根信號(hào)線的過(guò)孔數(shù)相同。


b) 45度角的路徑
與過(guò)孔相似,直角的路徑轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)該被避免,因?yàn)樗趦?nèi)部的邊緣能產(chǎn)生集中的電場(chǎng)。該場(chǎng)能產(chǎn)生耦合到相鄰路徑的噪聲,因此,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)路徑時(shí)全部的直角路徑應(yīng)該采用45度的。


c) 短截線
短截線不但產(chǎn)生反射,同時(shí)也可能潛在地增加了電路的波長(zhǎng)可分路徑(wavelength divisible aerials)。雖然短截線長(zhǎng)度可能不是任何系統(tǒng)中的已知信號(hào)波長(zhǎng)的四分之一的整數(shù),但是附帶的輻射可能在短截線上產(chǎn)生共振。因此,避免在傳送高頻率和敏感的信號(hào)路徑上使用短截線。


d) 星型的信號(hào)排列
雖然星型排列適用于來(lái)自多個(gè)PCB印制電路板的地線連接,但它帶有能產(chǎn)生多個(gè)短截線的信號(hào)路徑。因此,應(yīng)該避免在高速和敏感信號(hào)應(yīng)用中采用星型排列。


e) 輻射型信號(hào)排列
輻射型信號(hào)排列通常有最短的路徑,以及產(chǎn)生從信號(hào)源到接收器的最小延遲,但是這也能產(chǎn)生多個(gè)反射和輻射干擾,所以應(yīng)該避免在高速和敏感信號(hào)應(yīng)用中采用輻射型排列。


f) 不變的路徑寬度
信號(hào)路徑的寬度從驅(qū)動(dòng)到負(fù)載應(yīng)該是常數(shù)。改變路徑寬度對(duì)路徑阻抗(電阻、電感和電容)產(chǎn)生改變,從而能產(chǎn)生反射和造成線路阻抗不平衡。所以,最好保持路徑的寬度不變。


g) 洞和過(guò)孔密集
經(jīng)過(guò)電源和地面位面的過(guò)孔的密集會(huì)在接近過(guò)孔的地方產(chǎn)生局部化的阻抗差異。這個(gè)區(qū)域不僅成為信號(hào)活動(dòng)的“熱點(diǎn)”,而且供電面在這點(diǎn)是高阻,象射頻電流一樣低效。


h) 切分孔隙
與洞和過(guò)孔密集相同,切分孔隙(即長(zhǎng)洞或?qū)捦ǖ?在電源位面和地位面范圍內(nèi)產(chǎn)生不一致的區(qū)域,并且就象防護(hù)物一樣減少他們的效力,也局部性地遞增電源位面和地位面的阻抗。


i) 接地金屬化模具
所有的金屬化的模具應(yīng)該被連接到地,否則,這些大的金屬區(qū)域能充當(dāng)輻射天線。


j) 使接地環(huán)面積最小化
保持信號(hào)路徑和它的接地返回線緊靠在一起,將有助于使接地環(huán)面積最小化,因而避免潛在的天線環(huán)。在高速單端信號(hào)情況下,如果信號(hào)路徑?jīng)]有沿著低阻抗的接地面走,有時(shí)地線回路也必須沿著信號(hào)路徑接走。

進(jìn)一步信息,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)http://www.freescale.com.cn/download_center/count/mcu/EMC_AN2321.asp,或參照英文原文《Designing for Board Level Electromagnetic Compatibility》編號(hào)AN2321/D,具體鏈接為http://www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/app_note/AN2321.pdf

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