与EMI相关的Layout走线规则

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简介:本文主要讲述了与EMI相关的Layout走线规则

1、PCB不能有直角走线,直角走线会导致阻抗不连续,导致信号发射,从而产生振铃或过冲,形成强烈的EMI辐射。

2、PCB走线特别是时钟线与总线的粗细应保持一致,粗细不一致时,走线阻抗会发生突变,导致信号发射,从而产生振铃或过冲,形成强烈的EMI辐射。直角时或粗细不一致时,导线横截面积改变,阻抗突变,会导致反射(电流振荡,方波上升沿上升时间变短,上升沿变陡,缚利叶变换时下降沿越平滑,高频范围变大,EMI FAIL风险变大)造成能量的叠加,导致EMI noise。另外有五种端接方式都是为了阻抗匹配。

3、尽量避免相邻布线层的层设置,无法避免时,应使相邻布线层中相互垂直或平行走线长度小于1000mil,减小平行走线之间的串扰。会形成杂散电容。

4、如果单板有内部信号走线层,则时钟等关键信号线布在内层。将关键信号布在内部走线层可以起到屏蔽的作用。

5、时钟线两侧建议包地线,包地线每隔3000mil接地,保证各包地线上各点电位相等,使信号的回流路径走在预先设定好的地线上,避免crosstalk和coupling到其它线路。

6、时钟、总线、射频线等关键信号走线和其他同层平行走线应满足3W原则,避免信号之间的串扰。原理同第三条。

7、电流大于等于1A电源所用的表贴保险丝、磁珠、电感、钽电容的焊盘应不少于两个过孔接到平面层,减少过孔等效阻抗。两个wire孔下地可以减小电感。

8、差分信号线应同层,等长,并行走线,保持阻抗一致,差分线间无其它走线,保证差分线对的共模阻抗相等,提高其抗干扰能力。差分信号大小相等,方向相等,从EE方面,如果信号到达时间不等,会造成误操作,从EMI考虑,差分信号平行走线noise能相互抵消。

9、关键信号走线一定不能跨分割区走线(包括过孔,焊盘导致的参考平面间隙),跨分割区走线会导致信号回路面积的增大。

10、信号跨其回流平面分割的情况不可避免时,建议在信号跨分割附近采用桥接电容方式处理,电容取值为1nF。信号跨分割时,常常会导致其回路面积增大,采用桥接地方式是人为的为其设置信号回路。加电容是高频充当导线。

11、单板上的滤波器(滤波电路)下方不要有其他无关信号走线,分布电容会削弱滤波器的滤波效果。

12、滤波器(滤波电路)的输入,输出信号不能相互平行,交叉走线,避免滤波前后的走线直接噪声耦合。

13、关键信号线距参考平面边沿大于等于20H(H 为线距离参考平面的高度),抑制边缘辐射效应。

14、对于金属外壳接地元件,应在其投影区的顶层上铺接地铜皮,通过金属外壳接地铜皮之间的分布电容来抑制其对外辐射和提高抗扰度。

15、在单层板或双层板中,布线时应该注意“回路面积最小化”设计,回路面积越小,回路对外辐射越小,并且抗干扰能力越强。

16、信号线(特别是关键信号线)换层时,应在其换层过孔附近设计地过孔,可以减小信号回路面积。

17、时钟线、总线、射频线等强辐射信号线远离接口外出信号线,避免强辐射信号线上的干扰耦合到外出信号线上,向外辐射。

18、敏感信号如复位信号线、片选信号线、系统控制信号等远离外出信号线,接口外出信号线常常带进外来干扰,耦全到敏感信号线进会导致系统误操作。

19、在单面板和双面板中,滤波电容的走线应先经过滤波电容滤波,再到器件管脚,使电源电压先经过滤波再给IC供电,并且IC回馈给电源的噪声也会被电容先滤掉。

20、在单面板和双面板中,如果电源走线很长,应每隔3000mil对地加去耦电容,电容取值为10uF-1000pF,滤除电源线上的高频噪声。

21、滤波电容的接地线和接电源线应该尽可能粗、短,等效串联电感会降低电容的谐振频率,削弱其高频滤波效果。

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