EMI的实战设计技巧

前言EMC（电磁兼容），包括EMI（电磁干扰）和EMS（电磁抗扰度）两大部分。本文重点描写EMI的空战设计技巧。

空战设计技巧环路要小当不存在一个磁场时，一个由导电材料构成的环路当作了天线，并且把磁场切换为环绕环路流动的电流。电流的强度与开口环路的面积成正比。较小面积的环路中通过的磁通量也较少，感应器出有的电流也较小，因此环路面积必需大于。

维持信号路径和它的地回到线紧靠在一起将有助最小化地线环路，尽量避免潜在的天线的环。每根信号最差能做与地的转往路径最较短，电路面积就越小，信号的抗干扰能力就越强劲，对外的EMI也超过大于。脆弱信号用地撕开，这样包地即获取了信号最较短转往路径，也能避免与其它邻接信号的阻碍。

比如时钟信号，高频信号等，在PCB设计时展开包地处置，并打些地孔，可有效地减少EMI。包地处置如下：第二种环路，经常出现在板级相连的场合。

如智能机顶盒产品，在STB主板和EOC主板或者WIFI模块相连时，不会在GND链路构成一个板级环路。可以在GND中间串联一个电感或者铁氧体磁珠展开隔绝。第三种环路，通过双绞线电缆传输信号时，每对差分升空／接管都构成一个环路，因双绞线密切耦合，对于链路的电缆部分而言环路面积较小。

必须维持密切耦合，增大环路面积。减少旁路电容因CMOS电路在时钟切换期间吸取的电流要高达平均值流耗10mA的标准，而在时钟切换周之间的流耗非常低甚至为零。所以电磁辐射容许方法是电压和电流的峰值，不是平均值。

在时钟切换过程中从电源至芯片电源插槽额电流浪涌是一个主要的辐射源，近端方位减少旁路电容，那芯片所需的电流必要由该电容器获取，防止了电流浪涌的产生，增大了噪声。在芯片电源管脚、I／O口、最重要信号模块等方位减少旁路电容，有助杂讯集成电路的电源噪声。芯片电源管脚减少旁路电容（0．1uF）处置，电容要附近管脚放置，如下：管控好阻抗匹配高速信号通过一根传输线并在该传输线上遇上特征电阻的变化时，一部分信号不会被光线返信号源，另一部分信号将沿原本的方向之后传输，光线的信号将不会造成电磁辐射。

信号线和接地平面之间不存在信号，电磁辐射可以由信号回头线或者接地平面的中断所引发，所以要留意信号回头线下方的接地平面否原始。信号线下面的地要原始，要有原始的参照面。

信号电流经过一个较低电阻的路径归还其驱动源，需要有效地增大电磁辐射，而且由于地层的屏蔽起到，使得电路对外电磁辐射的灵敏度也不会减少。如果两个电路的参照电平不完全一致，就不会产生功能问题，如噪声容限和逻辑开关门限电平失调，这个短路噪声电压就不会造成地环路阻碍的产生。PCB板叠构设计：在多层PCB中，引荐把电源面和相接地面尽量将近的摆放在邻接的层中，它EOS一个均匀分布在整个板上的去耦电容。速度最慢的关键信号应该放到邻近相接地面的一旁，非关键信号则扎放到附近电源面。

作好电阻管控，增加信号光线，减少电磁辐射，如差分100ohm电阻，USB90ohm电阻，DDR50ohm电阻，RF50ohm电阻，EOC同轴75ohm电阻等，最重要信号作好包地处置。常用4层板PCB叠构处置如下：作好屏蔽屏蔽是最差的解决问题EMI问题的有效地方法。

辐射源屏蔽，需要很大限度的解决问题EMI问题。在干扰源和阻碍对象之间放入一金属屏蔽物，以挡住阻碍的传播。可以作好腾出设计。右图为5GWIFI减少金属屏蔽垫的处置：电源处置电源DC－DC芯片的VIN管脚，合理配置电容，增大输出电源的EMI；在输入末端合理配置电感或铁氧体磁珠，这样电路动态功率将从近端的电容提供，而不是从远端的电源提供，减少了噪声阻碍。

电源平面和地平面尽可能原始，不要荒谬穷铜。右图为TIDC－DC三路电源芯片VIN管脚的处置，近端方位放置10uF电容：空战现场DEBUG技巧以25MHz倍频微克频点为事例，如下图右图：微克频点，皆是25MHz的倍频点，分析整个产品的工作频率，以太网的工作频率是25MHz，或者CPU的时钟为25MHz，就要想要办法展开诱导解决问题。

解决问题措施：A：以太网25MHz工作频点，还包括MII模块TX、RX时钟，必须减少串阻和对地电容。数据线减少22ohm／33ohm串阻减少峰值电磁辐射。B：CPU的时钟输出25MHz，晶振外壳短路，诱导EMI时钟电路如下：C：以太网100Base－T接入，变压器或者AC耦合方式展开隔绝，差分线上减少对地电容吸取谐波阻碍。D：STB产品，25MHz倍频点还不会通过同轴模块电磁辐射出来，必须在F头上把手一个螺帽将F头与金属外壳充份认识，电磁辐射频点导到大地已达到抑制EMI效果。

E：板级接入，两个有所不同的主板，通过排线／分列针对相接，排线／排针作为辐射源，接入模块减少去耦电容，如果是排线可以减少磁环，用作避免电路内由于电源引发瞬变电流或寄生振荡产生的高频波动。F：在辐射源上减少屏蔽垫，以挡住阻碍的传播。

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