克服PCB EMI问题的3个步骤

文章：Martin Rowe

您是否曾设计了一个仅用于使其失败的电磁干扰（EMI）进行排放或免疫的产品？如果您有，请下次，您可以遵循一些基本的设计步骤以减少另一个故障的机会。EMI Consultant Kenneth Wyatt已经为Edn读者编写了三部分系列，用于设计PCB以最大限度地减少EMI。

为EMI设计PCB，第1部分：信号如何移动解释电信号如何通过电线传播的物理学。您需要明白，“我们大多数人被错误地教授DC和AC电流在集总或分布式（传输线）电路中的工作。”Wyatt解释了我们如何导致我们如何相信电流流过电容器。不是。电流不会流过电容器电介质。而是，电介质产品的一侧的正电荷在另一侧的负电荷。同样违背了流行的信念，电信号不以光速行驶。

图1：电容器的一侧上的正电荷从另一侧击退电子，产生我们认为电流流过电容器电介质的电流。

设计用于电磁干扰的pcb，第2部分:基本堆叠看看PCB的层数。一般来说，如果成本不禁止多个图层，则希望您想要电源和返回飞机。选择董事会的层次和位置时，请注意，“电流要返回到地面返回平面（GRP）。将这些信号引用到电源平面非常有风险，因为没有明确定义返回路径，除了通过平面到平面电容。“在这里，Wyatt向您展示如何“堆叠”电路板以提供回报平面以及如何最大限度地提高平面电容，从而最大限度地降低EMI。Wyatt还涵盖了两层板，展示了如何路由电源，返回和信号线，最小化EMI问题。

图2：这款四层板堆叠提供了良好的EMI，因为它是将地面参考平面放在板内。

设计用于电磁干扰的pcb，第3部分:分区和路由看如何分离模拟，电机控制，RF和数字电路。您还将了解如何返回电流流程以及其相关的EM字段会发生什么。高于大约50kHz的信号遵循最小阻力的路径。超过50 kHz，信号遵循最小阻抗的路径。

图3：将电机控制电路靠近电源，RF电路远离敏感模拟信号，数字电路远离模拟电路。

Wyatt然后解释了为什么你不想要分裂是返回飞机，你应该通过这些差距来发生什么。“当高频迹线交叉在返回路径中的间隙上，这会产生共模电流的源，这通常耦合到电路板上并创造辐射排放失败的可能性。”

该系列用一组EMI最小化指南和“城市传奇”，如90度的PCB轨迹 - 除非您有GigaHertz频率信号，否则它们可以正常。