各位老鐵們好，相信很多人對(duì)電路板設(shè)計(jì)中如何處理電路設(shè)計(jì)的EMI問題？都不是特別的了解，因此呢，今天就來為大家分享下關(guān)于電路板設(shè)計(jì)中如何處理電路設(shè)計(jì)的EMI問題？以及如何抑制高速PCB設(shè)計(jì)中的EMI的問題知識(shí)，還望可以幫助大家，解決大家的一些困惑，下面一起來看看吧！

元件在電路板上的布局怎樣才合理

在電子設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目原理圖設(shè)計(jì)完成編譯通過之后，就需要進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)。PCB設(shè)計(jì)首先在確定了板形尺寸，疊層設(shè)計(jì)，整體的分區(qū)構(gòu)想之后，就需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的第一步：元件布局。即將各元件擺放在它合適的位置。而布局是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。布局結(jié)果的優(yōu)劣直接影響到布線的效果，從而影響到整個(gè)設(shè)計(jì)功能。因此，合理有效的布局是PCB設(shè)計(jì)成功的第一步。

PCB布局前按照整個(gè)功能按模塊對(duì)電路進(jìn)行分區(qū)。區(qū)域規(guī)劃時(shí)依照功能對(duì)模擬部分和數(shù)字部分隔離，高頻電路與低頻電路隔離。分區(qū)完成之后考慮每個(gè)區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵元件，將區(qū)域內(nèi)其他元件以關(guān)鍵元件為重點(diǎn)放置到合適的位置。當(dāng)放置元件時(shí)，同時(shí)考慮子系統(tǒng)電路之間的內(nèi)部電路走線，特別是時(shí)序及振蕩電路。為了去除電磁干擾的潛在問題，應(yīng)系統(tǒng)地檢查元件放置與布局，以方便走線，降低電磁干擾，滿足功能的前提下盡量做到美觀。

常見的PCB布局方面的問題和困惑

一個(gè)產(chǎn)品的成功與否，一方面要求功能質(zhì)量良好，另一方面要求美觀，要像向雕琢一件工藝品一樣布局您的電路板。在PCB元件布局方面經(jīng)常會(huì)有這些疑問和困擾。

PCB板形與整機(jī)是否匹配？元器件之間是間距是否合理，有無水平上或高度上的沖突？

PCB是否需要拼版，是否要預(yù)留工藝邊，是否預(yù)留安裝孔，如何排列定位孔？

如何考慮阻抗控制，信號(hào)完整性，電源信號(hào)穩(wěn)定，電源模塊散熱？

需要經(jīng)常更換的元件是否方便替換，可調(diào)元件是否方便調(diào)節(jié)？

熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否考慮距離？

整板EMC性能，如何布局能有效增強(qiáng)抗干擾能力？

優(yōu)秀的PCB元件布局原則

首先劃分區(qū)域。根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行整體考慮，將各個(gè)功能電路單元按照模塊劃分大體區(qū)域，使布局適合信號(hào)流通，并盡量保持方向一致。

如上圖所示，大體的功能模塊比如電源部分，核心控制部分，信號(hào)輸入處理部分，信號(hào)輸出處理部分，接插件部分，人機(jī)交互部分等等。按照電路板的實(shí)際功能需要進(jìn)行模塊區(qū)域的劃分。一般的原則是電源部分集中布局在板邊，核心控制部分在板中間，信號(hào)輸入部分位于核心控制部分的左邊，而信號(hào)輸出部分位于核心控制部分右邊。接插件部分盡量布置在板邊，人機(jī)交互部分要考慮到人機(jī)工程的要求進(jìn)行合理布局。在保證電氣性能的前提下，各功能模塊的元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀。

然后以每個(gè)功能模塊電路的核心元件為中心，圍繞這個(gè)中心來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整體、緊湊的排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接以方便布線并減少電磁干擾。在PCB中，特殊的元件比如電源器件、可調(diào)器件、發(fā)熱及熱敏感器件、高頻部分的關(guān)鍵元件、核心芯片、易受干擾的元件、體積或重量大的器件、帶高壓器件，以及一些異性元件，這些特殊元件的位置需要仔細(xì)分析，布局要合乎電路功能的要求及生產(chǎn)的需求。不合適的布局可能產(chǎn)生電路兼容問題、信號(hào)完整性問題，從而導(dǎo)致PCB設(shè)計(jì)的失敗。特殊元器件的位置在布局時(shí)一般要遵守以下原則：

DC/DC變換器、開關(guān)元件和整流器應(yīng)盡可能靠近變壓器放置，整流二極管盡可能靠近調(diào)壓元件和濾波電容器。以減小其線路長度。

電磁干擾（EMI）濾波器要盡可能靠近EMI源。盡可能縮短高頻元器件之間的連接，設(shè)法減少他們的分布參數(shù)及和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互離的太近，輸入和輸出應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元器件的布局應(yīng)考慮整塊扳子的結(jié)構(gòu)要求，一些經(jīng)常用到的開關(guān)，在結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)放置到手容易接觸到的地方。元器件的布局到均衡，疏密有度。

發(fā)熱元件應(yīng)該布置在PCB的邊緣，以利散熱。如果PCB為垂直安裝，發(fā)熱元件應(yīng)該布置在PCB的上方。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。

在電源布局時(shí)，盡量讓器件布局方便電源線布線走向。布局時(shí)需要考慮減小輸入電源回路的面積。滿足流通的情況下，避免輸入電源線滿板跑，回路圈起來的面積過大。電源線與地線的位置良好配合，可降低電磁干擾的影響。如果電源線和地線配合不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)很多環(huán)路，并可能產(chǎn)生噪聲。

高、低頻電路由于頻率不同，其干擾以及抑制干擾的方法也不相同。所以在元件布局時(shí)，應(yīng)將數(shù)字電路、模擬電路以及電源電路按模塊分開布局。將高頻電路與低頻電路有效隔離，或者分成小的子電路模塊板，之間用接插件連接。

此外，布局中還應(yīng)特別注意強(qiáng)、弱信號(hào)的器件分布及信號(hào)傳輸方向路徑等問題。為將干擾減輕到最小程度，模擬電路部分和數(shù)字電路部分分隔開之后，保持高、中、低速邏輯電路在PCB上也要用不同區(qū)域，PCB板按頻率和電流開關(guān)特性分區(qū)。噪聲元件與非噪聲元件要距離遠(yuǎn)一些。熱敏元件與發(fā)熱元件距離遠(yuǎn)一些。低電平信號(hào)通道遠(yuǎn)離高電平信號(hào)通道和無濾波的電源線。將低電平的模擬電路和數(shù)字電路分開，避免模擬電路、數(shù)字電路和電源公共回線產(chǎn)生公共阻抗耦合。

元件布局小技巧推薦

切換PCB元件放置中各種柵格（Grid）的應(yīng)用；

元件對(duì)齊工具的應(yīng)用。各種方式智能化對(duì)齊排列方式，幫你輕松定位；

元件智能擺放，高亮提示，元件交換（Smartplacement）；

全局批量編輯修改元件和各種對(duì)象的屬性，讓你的更改更為便捷；

3D智能化實(shí)時(shí)顯示，檢測(cè)PCB板內(nèi)元件以及板外整機(jī)的匹配性

電腦機(jī)箱漏電如何解決

第一，先檢查電插板是否接觸良好。

第二，打開機(jī)箱，看機(jī)箱內(nèi)的接線是否接觸良好，絕緣包裹有沒有出現(xiàn)破損，線材的金屬部件有沒有接觸到其他配件及機(jī)箱。

如何解決多層PCB設(shè)計(jì)時(shí)的EMI

PCB板上會(huì)因EMC而增加的成本，通常是因增加地層數(shù)目以增強(qiáng)屏蔽效應(yīng)及增加了鐵氧體磁珠，扼流圈等抑制高頻諧波器件的緣故。除此之外，通常還是需搭配其它機(jī)構(gòu)上的屏蔽結(jié)構(gòu)才能使整個(gè)系統(tǒng)通過EMC的要求。以下僅就PCB板的設(shè)計(jì)提供幾個(gè)降低電路產(chǎn)生電磁輻射效應(yīng)的技巧：1、盡可能選用信號(hào)斜率較慢的器件，以降低信號(hào)所產(chǎn)生的高頻成分。注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對(duì)外的連接器。2、注意高速信號(hào)的阻抗匹配，走線層及其回流電流路徑，以減少高頻的反射與輻射。3、在各器件的電源管腳放置足夠且適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼暋Ｌ貏e注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計(jì)所需。4、對(duì)外的連接器附近的地可與地層做適當(dāng)分割，并將連接器的地就近接到底盤地面。5、可適當(dāng)運(yùn)用地面防護(hù)/分流痕跡在一些特別高速的信號(hào)旁，但要注意其對(duì)走線特性阻抗的影響。6、電源層比地層內(nèi)縮20H，H為電源層與地層之間的距離。

如何抑制高速PCB設(shè)計(jì)中的EMI

這個(gè)幾句話說不清。

1，首先合理的疊層分配是很重要的手段。

2，元件選型也是很重要。

3，型號(hào)走線規(guī)劃。

4，阻抗控制。

5，ESD元件也對(duì)EMI有一定的抑制。

6，電源走線和鋪銅也是要注意。

7，天線效應(yīng)的鋪銅或走線盡量控制。

8，電源滿足20H。

9，加屏蔽罩，這是比較常見的方法。

如何增加系統(tǒng)的抗電磁干擾能力

增加抗電磁干擾，可以注意以下方面

1、選用頻率低的微控制器：

選用外時(shí)鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。同樣頻率的方波和正弦波，方波中的高頻成份比正弦波多得多。雖然方波的高頻成份的波的幅度，比基波小，但頻率越高越容易發(fā)射出成為噪聲源，微控制器產(chǎn)生的最有影響的高頻噪聲大約是時(shí)鐘頻率的3倍。

2、減小信號(hào)傳輸中的畸變

微控制器主要采用高速CMOS技術(shù)制造。信號(hào)輸入端靜態(tài)輸入電流在1mA左右，輸入電容10PF左右，輸入阻抗相當(dāng)高，高速CMOS電路的輸出端都有相當(dāng)?shù)膸лd能力，即相當(dāng)大的輸出值，將一個(gè)門的輸出端通過一段很長線引到輸入阻抗相當(dāng)高的輸入端，反射問題就很嚴(yán)重，它會(huì)引起信號(hào)畸變，增加系統(tǒng)噪聲。當(dāng)Tpd＞Tr時(shí)，就成了一個(gè)傳輸線問題，必須考慮信號(hào)反射

在印制線路板上，信號(hào)通過一個(gè)7W的電阻和一段25cm長的引線，線上延遲時(shí)間大致在4~20ns之間。也就是說，信號(hào)在印刷線路上的引線越短越好，最長不宜超過25cm。而且過孔數(shù)目也應(yīng)盡量少，最好不多于2個(gè)。

3、減小信號(hào)線間的交叉干擾：

A點(diǎn)一個(gè)上升時(shí)間為Tr的階躍信號(hào)通過引線AB傳向B端。信號(hào)在AB線上的延遲時(shí)間是Td。在D點(diǎn)，由于A點(diǎn)信號(hào)的向前傳輸，到達(dá)B點(diǎn)后的信號(hào)反射和AB線的延遲，Td時(shí)間以后會(huì)感應(yīng)出一個(gè)寬度為Tr的頁脈沖信號(hào)。在C點(diǎn)，由于AB上信號(hào)的傳輸與反射，會(huì)感應(yīng)出一個(gè)寬度為信號(hào)在AB線上的延遲時(shí)間的兩倍，即2Td的正脈沖信號(hào)。這就是信號(hào)間的交叉干擾。干擾信號(hào)的強(qiáng)度與C點(diǎn)信號(hào)的di/at有關(guān)，與線間距離有關(guān)。當(dāng)兩信號(hào)線不是很長時(shí)，AB上看到的實(shí)際是兩個(gè)脈沖的迭加。

4、減小來自電源的噪聲

電源在向系統(tǒng)提供能源的同時(shí)，也將其噪聲加到所供電的電源上。電路中微控制器的復(fù)位線，中斷線，以及其它一些控制線最容易受外界噪聲的干擾。電網(wǎng)上的強(qiáng)干擾通過電源進(jìn)入電路，即使電池供電的系統(tǒng)，電池本身也有高頻噪聲。模擬電路中的模擬信號(hào)更經(jīng)受不住來自電源的干擾。

5、注意印刷線板與元器件的高頻特性

在高頻情況下，印刷線路板上的引線，過孔，電阻、電容、接插件的分布電感與電容等不可忽略。電容的分布電感不可忽略，電感的分布電容不可忽略。電阻產(chǎn)生對(duì)高頻信號(hào)的反射，引線的分布電容會(huì)起作用，當(dāng)長度大于噪聲頻率相應(yīng)波長的1/20時(shí)，就產(chǎn)生天線效應(yīng)，噪聲通過引線向外發(fā)射。

6、元件布置要合理分區(qū)

元件在印刷線路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問題，原則之一是各部件之間的引線要盡量短。在布局上，要把模擬信號(hào)部分，高速數(shù)字電路部分，噪聲源部分（如繼電器，大電流開關(guān)等）這三部分合理地分開，使相互間的信號(hào)耦合為最小。

7、處理好接地線

印刷電路板上，電源線和地線最重要?？朔姶鸥蓴_，最主要的手段就是接地。

對(duì)于雙面板，地線布置特別講究，通過采用單點(diǎn)接地法，電源和地是從電源的兩端接到印刷線路板上來的，電源一個(gè)接點(diǎn)，地一個(gè)接點(diǎn)。印刷線路板上，要有多個(gè)返回地線，這些都會(huì)聚到回電源的那個(gè)接點(diǎn)上，就是所謂單點(diǎn)接地。所謂模擬地、數(shù)字地、大功率器件地開分，是指布線分開，而最后都匯集到這個(gè)接地點(diǎn)上來。與印刷線路板以外的信號(hào)相連時(shí)，通常采用屏蔽電纜。對(duì)于高頻和數(shù)字信號(hào)，屏蔽電纜兩端都接地。低頻模擬信號(hào)用的屏蔽電纜，一端接地為好。

8、用好去耦電容。

好的高頻去耦電容可以去除高到1GHZ的高頻成份。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，每個(gè)集成電路的電源，地之間都要加一個(gè)去耦電容。去耦電容有兩個(gè)作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能；另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容為0.1uf的去耦電容有5nH分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦作用，對(duì)40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。

如何減少電子系統(tǒng)的電磁干擾

電磁干擾（EMI），又稱“電噪聲”，是在各種電路中最常見的問題之一。任何帶有快速變化電流的電路都容易通過雜散電磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁（EM）干擾。

什么是電噪聲？

電噪聲是系統(tǒng)受雜散電磁場(chǎng)影響時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。這些磁場(chǎng)通常源自相關(guān)元件中的電流和電壓變化，并且可以通過輻射或通過與導(dǎo)體的物理接觸進(jìn)行傳輸。電噪聲給電子和電氣裝置帶來一些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)可能損害其功能并對(duì)內(nèi)部部件甚至整個(gè)裝置造成損壞。因此，有必要盡量減少其影響，以確保系統(tǒng)按預(yù)期運(yùn)行。

為了產(chǎn)生噪聲，必須存在以下三個(gè)方面：電磁輻射源——產(chǎn)生EMI的元件或系統(tǒng)；傳播途徑——EMI可以通過輻射或物理接觸傳播；接收介質(zhì)——受到干擾的電路。隨著電子設(shè)備變得越來越復(fù)雜和小型化，集成到PCB中的元件數(shù)量正在增加。這些元件中的一些通常在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)射EM能量。此外，沒有噪聲過濾系統(tǒng)的電力系統(tǒng)可能會(huì)受到EM噪聲的有害影響。最常見的EMI問題是射頻（RF）噪聲、電源線噪聲和靜電放電（ESD）。

電力線干擾與高壓裝置有關(guān)。在高電壓下，當(dāng)導(dǎo)體的高電場(chǎng)強(qiáng)度未被適當(dāng)過濾時(shí)，電源線將發(fā)出可聽見的噪聲。這種聲音是由“電暈放電”引起的：這種現(xiàn)象產(chǎn)生可見光，可以在裸導(dǎo)體附近觀察到。靜電放電（ESD）在靜電荷轉(zhuǎn)移到電氣系統(tǒng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。它可能導(dǎo)致元件損壞或降低信號(hào)質(zhì)量。由諸如發(fā)射器、LED燈、雙向和放大器之類的電子元件產(chǎn)生的RF噪聲也產(chǎn)生可能損害無線電/數(shù)據(jù)傳輸中的信號(hào)完整性的EM波。

減少電磁干擾的技術(shù)

我們現(xiàn)在將討論一些在電子電路中減少EMI的最佳實(shí)踐。工程師可以考慮在他們的PCB設(shè)計(jì)中使用以下技術(shù)：

適當(dāng)?shù)牟季只蛟贾?/p>

元件在PCB上的排列方式會(huì)影響將產(chǎn)生的電磁能的數(shù)量。設(shè)計(jì)PCB元件布局的最佳實(shí)踐涉及以下內(nèi)容：模擬和數(shù)字電路的分離，以防止信號(hào)傳輸過程中的串?dāng)_；信號(hào)電纜與電源線分離，以保持信號(hào)完整性；高速走線與走線布局中的低速走線分開；返回路徑盡可能短

。

EMI屏蔽

在電子電路中，最有效的方法之一就是使用EMI屏蔽。常見的屏蔽裝置是法拉第籠：由合適厚度的導(dǎo)電材料制成的外殼，其有助于阻止RF波的通過。所用元件的屏蔽效能與材料的導(dǎo)電率成正比。因此，工程師必須使用低電阻的高導(dǎo)電率材料，以顯著減弱EM輻射。

EMI濾波

EMI濾波器是用于衰減電力系統(tǒng)和電子電路中產(chǎn)生噪聲的裝置。濾波允許低頻信號(hào)通過，同時(shí)阻塞導(dǎo)致電子干擾的高頻信號(hào)。例如，包含電感器和電容器的EMI濾波器可以將直流電機(jī)中產(chǎn)生的噪聲降到最低。

怎樣正激式開關(guān)電源EMI

通常采用軟開關(guān)電路控制技術(shù),結(jié)合合理的元器件布局及印制電路板布線、接地技術(shù),對(duì)開關(guān)電源的EMI干擾具有一定的改善作用。

好了，文章到這里就結(jié)束啦，如果本次分享的電路板設(shè)計(jì)中如何處理電路設(shè)計(jì)的EMI問題？和如何抑制高速PCB設(shè)計(jì)中的EMI問題對(duì)您有所幫助，還望關(guān)注下本站哦！