EMI的設計基礎體會

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上傳日期: 2020-02-27

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標簽:emi(1207)旁路電容(66)芯片(16031)

  很多初學者對于EMI設計都摸不著頭腦,其實我當初也是一樣,但是在做了幾次設計以后,也逐漸有了一些體會。

  首先,對于大腦里面一定要清楚一個概念--在高頻里面,自由空間的阻抗是377歐姆,對于一般的EMI中的空間輻射來說,是由于信號的回路到了可以和空間阻抗相比擬的地步,因而信號通過空間“輻射”出來。了解了這一點,要做的就是把信號回路的阻抗降下來。

  控制信號回路的阻抗,主要的辦法是縮短信號的長度,減少回路的面積,其次是采取合理的端接,控制回路的反射。其實控制信號回路的一個最簡單的辦法就是對重點信號進行包地處理(在兩邊最近的距離走地線,尤其是雙面板要特別注意,因為雙面微帶模型阻抗有150歐姆,和自由空間布相上下,而包地可以提供幾十歐姆的阻抗),請注意由于走線本身在高頻里面也是有阻抗的,所以最好采用地平面或者地線多次接過孔到地平面。我很多的設計都是在采用包地以后,避免了時鐘信號的輻射超標。

  另外就是要避免信號穿越被分割的區域,很多工程師信號對地進行分割,但有時候又忘記了,把線布過了這些區域,結果造成信號回路繞過很大的區域,無形中增加了布線長度。

  對于EMI傳導的部分,重點是要用好旁路電容和去藕電容。旁路電容(提供一條交流短路線)一定要以最短的連線布置在芯片電源管腳和地線(平面)上。去藕電容要放在電流需求變化最大的地方,避免因為走線的阻抗(電感),讓噪聲從電源和地線上耦合出去。當然,合理串聯使用磁珠,可以“吸收”(轉換成熱能)這些噪聲。電感有時也可以用來濾除噪聲,但是請注意電感本身也是有頻率響應范圍的,而且封裝也決定其頻率響應……

  以上是一些最基本的體會。對于EMI設計來說,需要你真正了解你自己的設計,什么地方需要重點照顧,什么地方出了問題會是什么樣的現象,備選方案是什么,都需要預先整理好。

  很多初學者對于EMI設計都摸不著頭腦,其實我當初也是一樣,但是在做了幾次設計以后,也逐漸有了一些體會。

  首先,對于大腦里面一定要清楚一個概念--在高頻里面,自由空間的阻抗是377歐姆,對于一般的EMI中的空間輻射來說,是由于信號的回路到了可以和空間阻抗相比擬的地步,因而信號通過空間“輻射”出來。了解了這一點,要做的就是把信號回路的阻抗降下來。

  控制信號回路的阻抗,主要的辦法是縮短信號的長度,減少回路的面積,其次是采取合理的端接,控制回路的反射。其實控制信號回路的一個最簡單的辦法就是對重點信號進行包地處理(在兩邊最近的距離走地線,尤其是雙面板要特別注意,因為雙面微帶模型阻抗有150歐姆,和自由空間布相上下,而包地可以提供幾十歐姆的阻抗),請注意由于走線本身在高頻里面也是有阻抗的,所以最好采用地平面或者地線多次接過孔到地平面。我很多的設計都是在采用包地以后,避免了時鐘信號的輻射超標。

  另外就是要避免信號穿越被分割的區域,很多工程師信號對地進行分割,但有時候又忘記了,把線布過了這些區域,結果造成信號回路繞過很大的區域,無形中增加了布線長度。

  對于EMI傳導的部分,重點是要用好旁路電容和去藕電容。旁路電容(提供一條交流短路線)一定要以最短的連線布置在芯片電源管腳和地線(平面)上。去藕電容要放在電流需求變化最大的地方,避免因為走線的阻抗(電感),讓噪聲從電源和地線上耦合出去。當然,合理串聯使用磁珠,可以“吸收”(轉換成熱能)這些噪聲。電感有時也可以用來濾除噪聲,但是請注意電感本身也是有頻率響應范圍的,而且封裝也決定其頻率響應……

  以上是一些最基本的體會。對于EMI設計來說,需要你真正了解你自己的設計,什么地方需要重點照顧,什么地方出了問題會是什么樣的現象,備選方案是什么,都需要預先整理好。

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