电磁干扰是现代电路工业面对的一个主要问题。为了抑制电磁干扰, 下文列出了电路板投入生产前需要检查的一些细节。这些内容只是指导原则,并非必须严格遵守的规则。这个列表是依据我们积累的大量现场经验和参考资料制定的, 如需了解更多资料, 请参考列在本文最后的参考资料。
抑制噪声源
·采用符合系统要求的最低频率和最慢上升时间的时钟。
·如果时钟引至板外,应将时钟电路放在靠近接插件的位置。否则,将时钟电路放在电路板中心。
·直接将晶体外壳安装在板上,并将其接地。
·让时钟信号环路的面积尽量接近于零。
·将I/O驱动器放在靠近将其引出电路板的地方。
·过滤进入电路板的所有信号。
·过滤从高噪声环境引出的所有信号。
·在双组和四组封装中端接未使用的运放, 方法是将正输入接地,并将负输入与输出相连。
·给继电器线圈加上某种浪涌抑制。
·采用45度角走线转向,而不是90度角的走线转向,以减少辐射。
减少噪声耦合
·根据频率和换流级别,将印刷电路板上的电路隔离开来。
·要针对最短的时钟走线放置芯片。
·高速逻辑只用于特定功能。
·将I/O芯片放置在电路板边缘和接近接插件的位置。
·如果经济允许,采用多层板以尽量降低电源和接地电感。
·在单面和双面板上采用单点电源和地线布局。
·采用宽的电源和地线走线。
·将时钟线、总线和片选信号与I/O线缆和接插件隔离。
·使数字信号线,特别是时钟,尽量远离模拟输入和参考电压引脚。
·使用混合信号数据转换器时,数字和模拟线路不能交叉。双方距离要远。
·隔离高噪声和无噪声导线。
·使时钟信号走线垂直于I/O信号。
·让时钟电路及导线远离I/O线缆。
·尽量缩短敏感导线的长度。
·处理关键线路时, 采用粗的走线,并在线路两旁放置地线,以建立保护带。
·敏感线路不要与大电流、快速切换的信号并行走线。
·尽量缩短解耦电容上的导线长度。
·高速线路应该短而直。
·尽量减少时钟和其它周期信号的线路长度。
·避免在晶振或其它对噪声敏感的关键电路下走线。
·对所有进入包含敏感电路的封闭区的导线进行滤波。
·当低电平信号导线与高噪声导线在同一个接插件上时(例如带状电缆),应将其隔离,并放置地线于其间。
·避免低电平、低频率线路中的接地环路。
·将高噪声导线拧在一起,以消除互耦。
·使用集成电路上的所有电源和接地引脚。
减少噪音接收
·尽量避免信号环路,如果无法避免,则尽量降低环路面积。
·使用高频、低电感的瓷片或多层陶瓷电容器作为集成电路解耦电容。
·在系统中的每个集成电路旁放置解耦电容。
·用大容量钽电解电容或金属聚碳酸酯解耦电容,对各个集成电路解耦电容充电。
·用小容量高频电容旁路所有电解电容。
·如有需要,串连磁珠以加强解耦。
·隔离信号、噪声以及硬件的电源和地。
·如果可能,采用频率可选的滤波器。
·使用穿心电容时,将外部金属箔接地。
·将所有未用的输入连接到电源或地,或将它们配置为输出。
·旁路所有模拟参考电压。
·采用串联端接以减少传输反射。
·高性能的模拟和混合信号集成电路不要使用插座。
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作者简介:
Mark Glenewinkel
飞思卡尔半导体CSIC Applications工程师