電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)指南

最重要的電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)指南指南1：（通用）最小化高頻電源和信號(hào)電流的循環(huán)面積幾乎在每本EMC設(shè)計(jì)指南里都會(huì)提到這個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則。然而，當(dāng)PCB設(shè)計(jì)者試圖去滿足其他設(shè)計(jì)指南時(shí)，這條簡(jiǎn)單規(guī)則往往就被犧牲掉了。許多情況下，PCB設(shè)計(jì)者甚至不知道信號(hào)電流流向哪里。數(shù)字電路設(shè)計(jì)者更多地考慮的是信號(hào)的電壓，而信號(hào)完整性和EMC設(shè)計(jì)師往往考慮的是信號(hào)的電流。關(guān)于信號(hào)電流，有兩點(diǎn)是電路工程師必須要了解的：信號(hào)電流總是回到它們的源（例：電流路徑總是一個(gè)閉環(huán)）信號(hào)電流總是沿著最小阻抗流動(dòng)在MGHz甚至更高的頻段，我們可以很容易識(shí)別出信號(hào)電流的路徑。這是因?yàn)楦哳l時(shí)最小阻抗往往就是最小電感的路徑，電流返回盡可能接近輸出電流的路徑。在低頻（通常是kHz或更低），最小阻抗往往是最小電阻的路徑。低頻電流更難去追蹤，因?yàn)樗鼈儠?huì)分散。電流返回路徑可能與輸出電流路徑距離相對(duì)較遠(yuǎn)。指南2：不要拆分、隔斷或切割信號(hào)返回平面當(dāng)然，有些情況下的確需要在返回平面上放置一個(gè)合理的隔斷，但是這種情況畢竟較少發(fā)生而我們又總是要控制低頻電流的流動(dòng)。最安全的經(jīng)驗(yàn)是采用一個(gè)用于返回所有信號(hào)電流的實(shí)體全覆銅平面。在我們預(yù)期到低頻信號(hào)易感或者可能干擾到電路板上電路的情況下，用一根導(dǎo)線或單獨(dú)一個(gè)層來(lái)引導(dǎo)返回電流到源。通常來(lái)說(shuō)，永遠(yuǎn)不要拆分、隔斷或切割信號(hào)返回平面。如果你確信要使用隔斷來(lái)避免低頻耦合問(wèn)題，請(qǐng)向?qū)＜易稍?。不要依賴設(shè)計(jì)指南或應(yīng)用筆記，即使這些指南或筆記在其他人相似的設(shè)計(jì)中奏效過(guò)。指南3：不要在兩個(gè)連接器中間布設(shè)高速電路在實(shí)驗(yàn)室審查或評(píng)估的電路板設(shè)計(jì)中，這是遇到的最常見(jiàn)的問(wèn)題之一。很多時(shí)候，簡(jiǎn)單的電路板設(shè)計(jì)，本可以毫無(wú)麻煩地滿足EMC要求，卻因?yàn)檫`反了這個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則而產(chǎn)生嚴(yán)重EMC問(wèn)題。為什么連接器的位置如此重要？在低于幾百兆赫茲的頻率下，波長(zhǎng)在一米或更長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)。PCB上的任何可能的天線部件本身往往都是很小的，因而不太可能構(gòu)成有效的天線部件。然而，連接到電路板的電纜或其他設(shè)備的長(zhǎng)度足以形成相對(duì)有效的天線部件。流過(guò)導(dǎo)線并通過(guò)實(shí)體（全覆銅）平面返回的信號(hào)電流會(huì)導(dǎo)致平面上任意兩點(diǎn)之間的電壓差。這些電壓差通常與在平面中流動(dòng)的電流成比例。當(dāng)所有連接器沿著電路板的同一個(gè)邊緣放置時(shí)，它們之間的電壓差往往可以忽略不計(jì)。然而，位于連接器之間的高速電路可以容易地在連接器之間產(chǎn)生幾毫伏或更大的電位差。這些電壓可以將電流驅(qū)動(dòng)到連接的電纜上，導(dǎo)致產(chǎn)品超出輻射發(fā)射要求。指南4：控制信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間一個(gè)以100MHz的時(shí)鐘速度運(yùn)行的電路板絕對(duì)可以滿足在2GHz處的輻射發(fā)射要求。一個(gè)波形良好的數(shù)字信號(hào)的大量功率都在較低次諧波處，而高次諧波處沒(méi)有多少功率。通過(guò)降低數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，我們可以最好地控制高次諧波頻率的功率。雖然轉(zhuǎn)換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)完整性和熱問(wèn)題，但是必須在這些競(jìng)爭(zhēng)性要求之間達(dá)成工程上的妥協(xié)。根據(jù)不同的應(yīng)用，轉(zhuǎn)換時(shí)間需要大于或小于位周期的20%?？傊?，轉(zhuǎn)換時(shí)間不能隨意選取。有三種常見(jiàn)的方法來(lái)控制數(shù)字邏輯的上升和下降時(shí)間。使用受控轉(zhuǎn)換速率的邏輯閘系列在設(shè)備輸出處串聯(lián)電阻或鐵氧體在設(shè)備輸出處并聯(lián)電容受控轉(zhuǎn)換速率的邏輯閘通常是最有效的選擇，特別是在驅(qū)動(dòng)匹配的終端時(shí)。然而，大多數(shù)精心設(shè)計(jì)的電路板上的大部分邏輯電路都具有電容終端。使用串聯(lián)電阻來(lái)控制這些電路的上升時(shí)間，可以使設(shè)計(jì)人員以更低的成本得到更多的控制。鐵氧體也可以有效，但成本更高，并且相對(duì)電阻而言提供的控制更少。電容器實(shí)際上可以增加源裝置吸收的高頻電流的數(shù)量，而在大多數(shù)情況下，并不是控制轉(zhuǎn)換時(shí)間的適當(dāng)選擇。請(qǐng)注意，嘗試通過(guò)阻止返回