电磁兼容工程师网

标题: (转载)PCB布线信号回路的一点点认识 [打印本页]

作者: 桃花岛主 时间: 2010-9-6 21:46
标题: (转载)PCB布线信号回路的一点点认识
首先，对于大脑里面一定要清楚一个概念－－在高频里面，自由空间的阻抗是377欧姆，对于一般的EMI中的空间辐射来说，是由于信号的回路到了可以和空间阻抗相比拟的地步，因而信号通过空间“辐射”出来。了解了这一点，要做的就是把信号回路的阻抗降下来。
控制信号回路的阻抗，主要的办法是缩短信号的长度，减少回路的面积，其次是采取合理的端接，控制回路的反射。其实控制信号回路的一个最简单的办法就是对重点信号进行包地处理（在两边最近的距离走地线，尤其是双面板要特别注意，因为双面微带模型阻抗有150欧姆，和自由空间布相上下，而包地可以提供几十欧姆的阻抗），请注意由于走线本身在高频里面也是有阻抗的，所以最好采用地平面或者地线多次接过孔到地平面。我很多的设计都是在采用包地以后，避免了时钟信号的辐射超标。
另外就是要避免信号穿越被分割的区域，很多工程师信号对地进行分割，但有时候又忘记了，把线布过了这些区域，结果造成信号回路绕过很大的区域，无形中增加了布线长度。
对于EMI传导的部分，重点是要用好旁路电容和去藕电容。旁路电容（提供一条交流短路线）一定要以最短的连线布置在芯片电源管脚和地线（平面）上。去藕电容要放在电流需求变化最大的地方，避免因为走线的阻抗（电感），让噪声从电源和地线上耦合出去。当然，合理串联使用磁珠，可以“吸收”（转换成热能）这些噪声。电感有时也可以用来滤除噪声，但是请注意电感本身也是有频率响应范围的，而且封装也决定其频率响应

作者: 勇者无惧 时间: 2010-9-11 00:28

学习中，板子里的学问还真是多啊

作者: xidianxingzhe 时间: 2010-9-11 18:49

信号的回路到了可以和空间阻抗相比拟的地步? 信号的回路阻抗如何计算？

作者: xidianxingzhe 时间: 2010-9-11 18:53

在高频里面，自由空间的阻抗是377欧姆？
但是在pcb上近场主要磁场为主，近场的阻抗并不是377？

作者: xidianxingzhe 时间: 2010-9-11 18:54

这篇写的不错，就是有点泛了，希望能提供出来量化的一些信息

作者: 桃花岛主 时间: 2010-9-11 23:32
想来想去不知道这种解释能解释清楚不：
首先信号回流返回源头的路径很多，包括地线、地平面等，当然也可以通过空间以电磁波的形式返回源头，前提是通过空间传播的阻抗比其它任何回路的阻抗要小。
信号回路的阻抗受频率和线长影响，包括信号线阻抗、线地分布电容阻抗、地回路阻抗之和。

自由空间的波阻抗是377欧，这个应该和频率无关吧。感觉应该是高频时，根据波长除以2PI的远场条件，频率越高，越容易达到远场条件，远场时任意空间的电磁波的波阻抗都等于自由空间的波阻抗。

PCB近场主要为信号环路，可认为是低频磁场源，因而波阻抗小于377欧。

我也不是很明白，说起来很没底，大家谁清楚拍砖。

作者: xidianxingzhe 时间: 2010-9-12 00:26

对的，信号的回流都是由其自身的场感应引起的，只不过在pcb上有了低阻抗的地平面，吸收了信号大部分的电磁场，所以回流集中在地平面上。
文中"是由于信号的回路到了可以和空间阻抗相比拟的地步，因而信号通过空间“辐射”出来"
比如我现在一根信号线上串了个30欧姆的电阻，这时信号回路的阻抗是不是因为这个电阻增大了，是不是比没有这个电阻辐射更大了，这个又该怎么去定位

作者: xidianxingzhe 时间: 2010-9-12 00:41

其实我们每次看一篇国内的文章或者EMC帖子，都是泛泛的在谈EMI，不跨分割、加磁珠、电源去耦、走带状线等等，没有仔细研究这样做具体能提高多少dB，往往形成误区做什么东西都按这样的思路来，根本不考虑成本和这样做到底能带来几个dB的改善，抑或是效果更差了也有可能。其实很简单控制信号回路这些道理大家都能明白，只是具体量化到一些学术的东西EMC却很少有人做

作者: amoncui 时间: 2010-9-12 10:23

完全没看懂

欢迎光临电磁兼容工程师网 (http://bbs.emcmark.com/)