电磁兼容培训教材4

第五章 PCB的电磁兼容设计

脉冲信号的频谱谐波幅度 (电压或电流)

tr

dA

-20dB/dec

T V( or I) = 2A(d+tr)/T V( or I) = 0.64A/Tf-40dB/dec

V( or I) = 0.2A/Ttrf2

1/ d

1/ tr

频率(对数)

地线和电源线上的噪声R1 R2 R4 Q3 Q2 ICC VCC

Q1 R3

I驱动 被 驱 动 电 路

Q4

I充电

Ig

Vg

I放电

电源线、地线噪声电压波形输出 ICC VCC Ig

Vg

地线干扰1寄生电容

3

2

4

线路板走线的电感S

L = 0.002S(2.3lg ( 2S / W ) + 0.5 I I

H

W

M

L = ( L1L2 - M2 ) / ( L1 + L2 - 2M )若：L1 = L2 L= ( L1 + M ) / 2

地线网格

电源线噪声的消除电源线电感

这个环路尽量小

储 能 电 容

电源解耦电容的正确布置

尽量使电源线与地线靠近

解耦电容的选择dI dt C=各参数含义：Z

dV

在时间dt内，电源线上出 现了瞬间电流dI,dI导致 了电源线上出现电压跌落 dV。

1/2 LC

f

增强解耦效果的方法铁氧体 电源 用铁氧体增加 电源端阻抗

注意铁氧体安装的位置

地

细线

粗线 用细线增加电 源端阻抗

接地线面

线路板的两种辐射机理差模辐射 共模辐射

电流环

杆天线

电流环路产生的辐射近场区内: H = IA / (4 D3) E = Z0IA / (2 D2) ZW = Z0(2 D/ ) 远场区内: H = IA / ( 2D)

A/m V/m

A

I

A/m

随频率、距离增加而增加

E = Z0 IA / ( 2D)ZW = Z0 = 377

V/m Z0

f、D

导线的辐射近场区内: H = I L / (4 D2) A/mIL

E = Z0I L / (8 2 D3)ZW = Z0( /2 D) 远场区内:

V/m

H = I L / (2 D) E = Z0 I L / (2 D)

A/m V/m

随频率、距离增加而减小

Z0

f、D

实际电路的辐射ZG I

ZL

ZC = ZG + ZL 环路面积 = A

~

V

近场：ZC 7.9 D f

E = 7.96VA / D3 H = 7.96IA / D3

( V/m) ( V/m) ( A/m) ( V/m)

ZC 7.9 D f , E = 63 I A f / D2 远场： E = 1.3 I A f 2 /D

常用的差模辐射预测公式

考虑地面反射时：

E = 2.6 I A f 2 /D

( V/m)