如何優(yōu)化四層PCB的EMC/EMI性能？
發(fā)布時(shí)間: 2025-05-06 11:37:15 查看數(shù):保障地平面完整性來抑制 EMI
完整且連續(xù)的地平面能夠?yàn)樾盘柼峁┑妥杩沟幕亓髀窂?，能顯著減少電磁輻射。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免在地平面上開設(shè)不必要的缺口或分割。若因設(shè)計(jì)需求必須進(jìn)行分割，要評估其對信號回流的影響，并采取降低影響的措施。信號線應(yīng)盡量避開地平面的分割區(qū)域，以防其回流路徑被阻斷，從而減少電磁干擾。
合理添加屏蔽過孔與隔離區(qū)域
在四層 PCB 設(shè)計(jì)中，添加屏蔽過孔和隔離區(qū)域有助于控制 EMC/EMI 性能。在 PCB 邊緣以及不同功能模塊之間，還有易產(chǎn)生電磁干擾的高速信號線旁，布置適量的接地過孔（即屏蔽過孔），它們能形成電磁屏蔽屏障，有效阻擋電磁干擾的傳播。這些過孔要與地平面良好連接，確保電磁干擾電流能通過過孔回流到地平面。對于敏感的電路部分，如高速信號線路或噪聲較大的電源區(qū)域，設(shè)置隔離區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)布置，與其他電路部分保持一定間距，UNCTION 等措施來實(shí)現(xiàn)隔離，減少相互干擾。
優(yōu)化布線策略以提升 EMC/EMI 性能
合理規(guī)劃高速信號線的布線路徑，使其盡量短且直。這樣可以降低信號傳輸?shù)难舆t和損耗，同時(shí)減少電磁輻射的風(fēng)險(xiǎn)。增加信號線之間的間距，能降低線間串?dāng)_，進(jìn)一步提升 EMC/EMI 性能。敏感信號線，如時(shí)鐘信號、差分對和高速總線，應(yīng)該進(jìn)行屏蔽和隔離?？梢酝ㄟ^使用地線或電源線將敏感信號線包圍起來，形成屏蔽通道，增強(qiáng)其抗干擾能力。
科學(xué)設(shè)置去耦電容來改善電源質(zhì)量
在電源引腳附近放置去耦電容能夠有效濾除電源線上的高頻噪聲，減少電磁干擾。去耦電容應(yīng)盡可能靠近電源引腳，并且使用短而寬的連線進(jìn)行連接，以此降低電容引線電感。通常而言，選擇陶瓷電容這類合適的電容值和種類，可以取得較好的高頻去耦效果。同時(shí)，合理確定去耦電容的數(shù)量和分布，保證電源的穩(wěn)定性和可靠性。
有效處理時(shí)鐘信號、差分對和高速總線
時(shí)鐘信號、差分對和高速總線是 PCB 設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分，其 EMC/EMI 性能的優(yōu)化尤為重要。
時(shí)鐘信號通常頻率高、邊沿變化率大，容易產(chǎn)生電磁輻射。因此，要對時(shí)鐘信號線進(jìn)行等長布線，以確保時(shí)鐘信號的同步性，減少時(shí)鐘偏斜。同時(shí)，使用地線對時(shí)鐘信號線進(jìn)行屏蔽，減小其對外部的電磁干擾。
差分對信號具備較強(qiáng)的抗干擾能力，但布線時(shí)需保持差分對的等長、等距和平行，以此確保其差分傳輸特性得以充分發(fā)揮。應(yīng)避免差分對與其他高速信號線交叉，從而降低串?dāng)_風(fēng)險(xiǎn)。此外，要讓差分對盡量靠近地平面，以此減弱其電磁輻射。
高速總線數(shù)據(jù)傳輸速率高，電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)大。需要對高速總線進(jìn)行等長布線，確保信號的同時(shí)到達(dá)，降低信號偏斜。適當(dāng)增加高速總線信號線之間的間距，有助于減少線間串?dāng)_。同時(shí)，運(yùn)用合適的終端匹配方式，可以減少信號反射和振蕩現(xiàn)象。
恰當(dāng)設(shè)計(jì) PCB 邊緣與角落降低電磁輻射
PCB 的邊緣與角落易產(chǎn)生電磁輻射和接收外部電磁干擾。采用圓角或倒角設(shè)計(jì)對 PCB 的邊緣和角落進(jìn)行優(yōu)化，能夠起到減少電磁輻射和干擾的作用。此外，在 PCB 的邊緣布置地線或屏蔽線可以增強(qiáng)電磁屏蔽效果，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的 EMC/EMI 性能。
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