通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射

通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射
通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射

解决EMI问题的办法很多，现代的EMI抑制方法包括：利用EMI抑制涂层、选用合适的EMI
抑制零配件和EMI仿真设计等。本文从最基本的PCB布板出发，讨论PCB分层堆叠在控制E
MI辐射中的作用和设计技巧。
电源汇流排
在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容，可使IC输出电压的跳变来得更快。然
而，问题并非到此为止。由於电容呈有限频率响应的特性，这使得电容无法在全频带上
生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。除此之外，电源汇流排上形成的瞬态电压在
去耦路径的电感两端会形成电压降，这些瞬态电压就是主要的共模EMI干扰源。我们应该
怎麽解决这些问题？
就我们电路板上的IC而言，IC周围的电源层可以看成是优良的高频电容器，它可以收集
为干净输出提供高频能量的分立电容器所泄漏的那部份能量。此外，优良的电源层的电
感要小，从而电感所合成的瞬态信号也小，进而降低共模EMI。
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当然，电源层到IC电源引脚的连线必须尽可能短，因为数位信号的上升沿越来越快，最
好是直接连到IC电源引脚所在的焊盘上，这要另外讨论。
为了控制共模EMI，电源层要有助於去耦和具有足够低的电感，这个电源层必须是一个设
计相当好的电源层的配对。有人可能会问，好到什麽程度才算好？问题的答案取决於电
源的分层、层间的材料以及工作频率(即IC上升时间的函数)。通常，电源分层的间距是
6mil，夹层是FR4材料，则每平方英寸电源层的等效电容约为75pF。显然，层间距越小电
容越大。
上升时间为100到300ps的器件并不多，但是按照目前IC的发展速度，上升时间在100到3
00ps范围的器件将占有很高的比例。对於100到300ps上升时间的电路，3mil层间距对大
多数应用将不再适用。那时，有