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                    電磁兼容測試設備之電磁兼容實施

                    -2019-12-27-

                      1.電源供電:由于很多電磁干擾都是通過電源耦合到電子設備中的,所以在系統供電上做專門的電磁兼容性設計。增加有效的變壓、穩壓、濾波電路,使用高效率的開關電源芯片和穩壓濾波效果很好的低壓差線性電源芯片為系統提供穩定可靠的電源。

                      2.使用去耦電容:每個集成電路的電源,地之間都加一個去耦電容。去耦電容有兩個作用: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門瞬間的充放電能;另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。

                      3.地線分隔:采用4層電路板設計以減小電源,地的寄生電感,有效增強系統的EMC性能。單獨的電源層和地層可以有效防止器件之間通過地線和電源的相互耦合,另外對于有不同性質的地線采用分割隔離的方法,使不同屬性的地線的電流走不同的路徑,可防止信號串擾。

                      通信接口:系統的485、232、USB等通訊接口外接線纜,且與外部設備有直接聯系,所以也易于受到各種電磁干擾,為了增強這些通訊接口的抗擾能力,在通訊信號線上串連磁珠和并聯壓敏電阻,以及濾波電容;

                      另外,為了增強抗擾度,同時降低騷擾度,在布置PCB板時要遵循以下原則:

                      1.石英晶體振蕩器盡量靠近到用該時鐘的器件,時鐘線盡量短,外殼要接地,用地線將時鐘區圈起來。

                      石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線。

                      2.I/O驅動電路盡量靠近印刷板邊,讓其盡快離開印刷板。對進入印制板的信號要加濾波,從高噪聲區來的信號也要加濾波,同時用串終端電阻的辦法,減小信號反射。

                      3.MCU無用端要接高,或接地,或定義成輸出端,集成電路上該接電源地的端都要接,不要懸空。閑置不用的門電路不要懸空。

                      4.印制板盡量使用45折線而不用90折線布線以減小高頻信號對外的發射與耦合。

                      5.正確選擇單點接地與多點接地。在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,應采用就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果采用一點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。

                      6.將數字電路與模擬電路分開。電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應使它們盡量分開,而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。

                      7.盡量加粗接地線。若接地線很細,接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設備的定時信號電平不穩,抗噪聲性能變壞。因此應將接地線盡量加粗,使它能通過三倍于印制電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應大于3mm。

                      8.將接地線構成閉環路。設計只由數字電路組成的印制電路板的地線系統時,將接地線做成閉環路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在于:印制電路板上有很多集成電路組件,尤其遇有耗電多的組件時,因受接地線粗細的限制,會在地結上產生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降,若將接地結構成環路,則會縮小電位差值,提高電子設備的抗噪聲能力。

                      9.選擇合理的導線寬度。由于瞬變電流在印制線條上所產生的沖擊干擾主要是由印制導線的電感成分造成的,因此應盡量減小印制導線的電感量。印制導線的電感量與其長度成正比,與其寬度成反比,因而短而精的導線對抑制干擾是有利的。時鐘引線、行驅動器或總線驅動器的信號線常常載有大的瞬變電流,印制導線要盡可能地短。對于分立組件電路,印制導線寬度在1.5mm左右時,即可完全滿足要求;對于集成電路,印制導線寬度可在0.2~1.0mm之間選擇。

                      10.采用正確的布線策略。采用平等走線可以減少導線電感,但導線之間的互感和分布電容增加,如果布局允許,采用井字形網狀布線結構,具體做法是印制板的一面橫向布線,另一面縱向布線,然后在交叉孔處用金屬化孔相連。為了抑制印制板導線之間的串擾,在設計布線時應盡量避免長距離的平等走線。

                    EMI測試系統

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