EMC设计经验分享之线路板EMC设计技术

EMC设计技巧及其PCB设计中的EMC设计概念1.电源和信号分离：电源和信号的分离是EMC设计的首要任务之一、在PCB设计中，应将电源线与信号线分开布局，以减少互相干扰。

同时，应尽可能减少电源和信号线之间的交叉。

2. 确保地线的良好连接：地线是EMC设计中非常重要的要素，它能够减少电磁辐射和EMI（Electromagnetic Interference）。

在PCB布局中，应尽量保证地线的连续性和低阻抗，降低电磁波辐射。

同时，应避免形成大的回路环路。

3.使用过滤器：过滤器能够消除电源中的高频噪声，并减少信号线上的干扰。

在PCB设计中，可以采用滤波器来实现对电源线和信号线的滤波，以确保干净的电源和信号。

4.布局合理：合理的布局能够降低电磁辐射和EMI。

在PCB布局中，应尽量减少高频回路和低频回路之间的交叉，在布局时要考虑到信号线的长度和走线路径，避免形成长的导线。

5.适当的屏蔽：在一些高频或EMI敏感的电路中，可以采用屏蔽措施来降低电磁辐射和EMI。

在PCB设计中，可以使用金属屏蔽罩或层叠设计来实现对敏感电路的屏蔽，防止其受到外界噪声的干扰。

6.管理高速信号：高速信号的传输会产生较大的电磁辐射和EMI。

在PCB设计中，应采取措施来管理高速信号，如使用差分信号传输、布局合理的地线和终端阻抗匹配等，以降低高速信号对其他电路的干扰。

7.控制接地回路：在PCB设计中，应注意控制接地回路的路径和走向，避免形成大的环路和共模回路。

合理的接地设计能够减少电磁辐射和EMI，提高电子设备的EMC性能。

8.增加电磁屏蔽性能：在PCB设计中，可以通过增加电磁屏蔽材料和层叠设计来提高电子设备的屏蔽性能。

如通过增加地层、空层、屏蔽层等，来抑制电磁辐射和EMI。

以上是一些常见的EMC设计技巧和PCB设计中的EMC设计概念。

在实际应用中，由于不同电子设备的特点和需求不同，EMC设计也会有一定的差异。

因此，在进行EMC设计时，需要根据具体情况选择合适的技巧和措施，以确保电子设备在特定环境下的正常运行和协调工作。

从分层布局及布线三方面详解EMC的PCB设计技术一、分层布局：1.地平面层：在PCB设计中，地是一个非常重要的层。

在地层上尽可能铺设连续的铜层，以提供良好的接地。

通过增加地平面层的面积，可以有效地减少电磁波辐射。

2.信号层分区：将PCB划分为不同的信号层，防止信号之间的相互干扰。

可以将高频信号和低频信号分开布局。

通过合理划分和分层，可以减少信号之间的串扰现象。

3.电源和地的分离：在分层布局时，应将电源和地分离开来，以避免互相干扰。

过高的开关频率会对系统性能产生负面影响，分离电源和地可以减少干扰。

4.电源线和信号线的分离：在布局时，应尽量将电源线和信号线分开布局，特别是高频信号线，以避免互相干扰。

5.增加过滤器：可在布局时增加滤波器来抑制电磁辐射。

通过使用滤波器，可以滤除不必要的高频噪声和电磁辐射。

二、布线技术：1.信号线的走线：应尽量减少信号线的长度，避免走线过长产生较大的信号损耗。

同时，信号线尽量避免与高频信号线和电源线平行走线，以减少干扰。

2.稳定电源线：为保证电路板的稳定工作，电源线应尽量粗，以降低电阻和电感。

此外，尽量使用分压方式供电，以减少电流峰值。

3.差分信号线的布线：差分信号线是为了抵消由于磁场引起的干扰信号。

差分信号线应尽量保持平衡状态，并要避免与其他信号线平行布线。

4. 平面回线的设计：在布线时，应尽量避免平面回线（ground loop）的产生。

平面回线会导致电磁波的较大辐射和干扰。

5.电磁屏蔽：可以在布线时增加电磁屏蔽结构，如地层、屏蔽罩等，以吸收或屏蔽电磁辐射和干扰信号的产生。

综上所述，分层布局和布线技术是在PCB设计中提升EMC能力的重要方面。

通过合理的分层布局和布线，可以减少电磁辐射和干扰，提高电子设备的抗干扰能力和电磁兼容性。

从分层布局及布线三方面详解EMC的PCB设计技术首先是分层设计。

在PCB设计中，分层是一种常用的电磁干扰控制手段。

通过将不同功能的信号和电源分配到不同的层次上，并通过适当的层与层的综合接地实现对电磁干扰的控制。

常见的分层设计方法有：1.信号层与电源层分离：将信号和电源层相互分离，通过适当的综合接地，避免信号层上的信号通过电源层传播而产生干扰。

2.分层布局：将不同功能的电路分布在不同的层次上，如将高速信号布局在内层，将低速信号和电源布局在外层，从而避免高速信号对低速信号和电源的干扰。

3.天线与信号层隔离：在多层PCB设计中，为了控制电磁干扰，可以将天线和信号层相互隔离，避免天线上的信号干扰到其他信号层。

其次是布局设计。

正确的布局设计可以减少电磁干扰的产生和传播。

以下是一些布局设计技术：1.信号路径优化：合理规划信号的走向，避免信号线产生过长、过细、过密的情况，从而减少信号线之间的相互干扰。

2.分析信号的速度和频率：根据信号的速度和频率确定不同信号之间的距离，避免高速信号对低速信号的干扰。

3.地平面设计：地平面作为一个重要的参考平面，可以提供良好的接地。

设计时要避免地平面断开，减少地平面上的脱离、断续及过密现象。

最后是布线设计。

布线设计是电子产品的重要组成部分，合理的布线设计可以减少信号干扰，提高系统的EMC性能。

以下是一些布线设计技术：1.减少回路面积：合理布置信号和电源线路，减少回路面积，避免信号线路之间共面回路产生的电磁辐射。

2.尽量使用差分信号线：差分信号线与普通单端信号线相比，具有较强的抗干扰能力。

在布线时尽量采用差分信号线布线，减少干扰信号的传播。

3.信号线的走向：避免平行布置高速信号线，尽量使用交错布线的方式，减少电磁干扰。

总结起来，EMC的PCB设计技术主要包括分层设计、布局设计和布线设计。

其中，分层设计通过将信号和电源分布在不同层次上并进行合理综合接地来控制电磁干扰；布局设计通过优化信号路径和合理布置不同功能的电路来减少干扰的产生和传播；布线设计通过合理布置信号线路和采用差分信号线布线等手段来减少信号干扰。

PCB板中的EMC设计PCB板中的EMC设计应是任何电子器件和系统综合设计的一部分，它远比试图使产品达到EMC的其他方法更节约成本。

电磁兼容设计的关键技术是对电磁干扰源的研究，从电磁干扰源处控制其电磁发射是治本的方法。

控制干扰源的发射，除了从电磁干扰源产生的机理着手降低其产生电磁噪声的电平外，还需广泛地应用屏蔽（包括隔离）、滤波和接地技术。

EMC的主要设计技术包括电磁屏蔽方法、电路的滤波技术以及应特别注意的接地元件搭接的接地设计。

一、PCB板中的EMC设计金字塔如图9-4所示为器件和系统EMC最佳设计的推荐方法，这是一个金字塔式图形。

首先，优秀的EMC设计的基础是良好的电气和机械设计原则的应用。

这其中包括可靠性考虑，比如在可接受的容限内设计规范的满足、好的组装方法以及各种正在开发的测试技术。

一般来说，驱动当今电子设备的装置要安装在PCB上。

这些装置由具有潜在干扰源以及对电磁能量敏感的元件和电路构成。

因此，PCB的EMC设计是EMC设计中的下一个最重要的问题。

有源元件的位置、印制线的走线、阻抗的匹配、接地的设计以及电路的滤波均应在EMC设计时加以考虑。

一些PCB元件还需要进行屏蔽。

再次，内部电缆一般用来连接PCB或其他内部子组件。

因此，包括走线方法和屏蔽的内部电缆EMC设计对于任何给定器件的整体EMC来说是十分重要的。

在PCB的EMC设计和内部电缆设计完成以后，应特别注意机壳的屏蔽设计和所有缝隙、穿孔和电缆通孔的处理方法。

最后，还应着重考虑输入和输出电源以及其他电缆的滤波问题。

二、电磁屏蔽屏蔽主要运用各种导电材料，制造成各种壳体并与大地连接，以切断通过空间的静电耦合、感应耦合或交变电磁场耦合形成的电磁噪声传播途径，隔离主要运用继电器、隔离变压器或光电隔离器等器件来切断电磁噪声以传导形式的传播途径，其特点是将两部分电路的地线系统分隔开来，切断通过阻抗进行耦合的可能。

屏蔽体的有效性用屏蔽效能（SE）来表示（如图9-5所示），屏蔽效能的定义为：电磁屏蔽效能与场强衰减的关系如表9-1所列。

先进EMC的PCB设计与布局随着电子产品的普及，电磁兼容性（EMC）问题也越来越受到关注。

在电路设计中，电路板(PCB)的布局和设计对于EMC有着重要的影响。

先进的EMC的PCB设计和布局思想是通过电路板的优化设计，实现电路的可靠性和稳定性，提高电路的抗干扰能力，同时确保更好的信号完整性和性能稳定性。

一、先进EMC的PCB布局设计思想PCB布局主要涉及到电路板上各元器件、电源信号、地线、信号线、射频线等的布置和电路板的层次设计。

在进行PCB布局设计时，需要充分考虑尽可能均匀地散布各元件，合理安排元件间的距离，保证信号传输的稳定性和抗干扰能力，减小因元件间距离过小而产生的电磁干扰。

对于多层PCB板，在布线时需要注意电源和地线的位置，通过将电源线和地线放置在同一层上并保持足够的距离来实现电磁兼容性。

对于射频线、时钟线等高速信号，需要将其与低速信号、功率信号和引导信号分离放置，以免产生互相干扰。

同时，为了避免信号线的双向串扰和地线回路的带入，应尽量在PCB板上使用分层结构，不同信号线应尽量在不同层中进行布局。

在布局过程中，还需注意元器件的排列方向及其相互间的距离。

在电路中，对于信号的传输速度来说，电路板的尺寸、布线长度、元器件的位置和方向等因素都会影响信号的传输质量和稳定性。

二、先进EMC的PCB板设计技术1.电源线过滤器电源线上的高频噪声和干扰容易影响到电路的稳定性，所以在进行PCB布局设计时，可以通过添加电源线过滤器来达到抑制电源线高频干扰的目的。

电源线过滤器可以使用磁环、电容等元器件进行滤波，这样可以降低电源线上噪声和干扰的干扰效应，提高整个电路的稳定性和可靠性。

2.地面平面设计地面平面也是一个重要的设计因素，合理布局可以有效降低电磁干扰。

可以在PCB板上布置一个大面积接地，从而形成一个良好的地面平面结构，这可以有效消除施加在电路上的电磁干扰。

3.综合线宽设计综合线宽设计主要指的是电线宽度和间距综合的设计，通过电线宽度和间距的变化，可以有效提高电路的抗干扰能力。

电路中的电磁兼容性（EMC）设计在电路设计中，电磁兼容性（EMC）是一个关键的问题。

EMC的解决方案需要在设计早期就考虑，并且需要在整个设计过程中维持高度的注意力。

本文将讨论EMC的一些基础概念和一些常见的EMC问题，并提供一些EMC设计的有效策略。

1. 什么是EMC？电磁兼容性（EMC）是指电子设备能够在相互干扰的情况下，共存和正常操作的能力。

EMC的目标是确保设备不会受到其他设备的干扰，也不会对其他设备产生干扰。

干扰可以通过电磁辐射（EMI）或电磁传导（EMC）产生。

EMC问题通常由不合格的设计，不合适的材料或故障引起。

2. 常见的EMC问题（1）电磁辐射（EMI）：指设备发出电磁辐射，可能会对其他设备产生干扰。

这种干扰可以通过射频滤波器、电源滤波器和屏蔽来减少。

（2）电磁传导（EMC）：指干扰信号通过电源线和信号线传递到其他设备。

这种问题可以通过保持信号线之间的距离、增加信号线屏蔽和使用合适的电源线过滤器来解决。

（3）静电放电（ESD）：指设备在使用过程中触发静电，可能会损坏设备或对其他设备产生干扰。

这种问题可以通过合适的静电保护电路和地线来减少。

3. EMC设计策略（1）初期设计时，应考虑EMC问题。

制定EMC指标和设计方案，并需要在整个设计过程中维持高度的注意力。

（2）尽可能使用低噪声设计。

这将帮助减少EMI的辐射。

（3）尽量减少信号屏蔽。

屏蔽可以通过金属盒子或屏蔽板来实现。

屏蔽应当足够厚，以保证其有效性。

（4）使用合适的滤波器来限制EMI的传导。

放大器和电源应该使用EMI滤波器。

为了避免谐波振荡，应该在滤波器出的端口上放置电容。

4. 结论在现代电路设计中，EMC问题越来越重要。

设计者应该在设计的早期就考虑EMC问题，并在整个设计过程中维持高度的注意力。

通过使用合适的EMC设计策略和解决方案，可以有效地解决EMC问题，提高电路的性能和可靠性。

EMC设计技巧及其PCB设计中的EMC设计概念PCB设计中的EMC设计概念EMC设计的目的就是想办法使自己设计或生产的电子设备产生各种干扰信号的幅度符合别人的要求；同时还要想办法让自己设计或生产的电子设备在受到其它电子设备产生干扰的情况下还能正常工作。

因此，EMC标准一般都是强制性的。

可以用金属机壳对电磁场进行屏蔽，以及对电源输入电路用变压器进行隔离，并且还要对变压器也进行静电感应和磁感应屏蔽。

但由于金属机壳比较笨重，并且成本很高，另外50周的电源变压器体积很大，并且对其进行静电感应和磁感应屏蔽也比较麻烦。

这种方法只有一些要求特别高的场合才会使用，例如：精密测试仪表，对于一般的普通电器设备，目前已很少使用。

在塑料机壳内表面喷涂导电材料也是一种对电磁屏蔽很有效的方法，比如，在塑料机壳内表面喷涂石墨，对超高频电磁屏蔽效果就非常好，因为，石墨既导电又有电阻，是吸收电磁波的良好材料，它不容易对电磁波产生反射，并对电磁波产生衰减作用。

如果只从屏蔽效果来比较，石墨对电磁场屏蔽的效果的确不如导电良好的金属，但金属屏蔽也有缺点，它最大的缺点就是产生电磁波反射，并使电磁反射波相互迭加，严重时会产生电磁振荡。

当被屏蔽干扰信号的波长正好与金属机壳的某个尺寸接近的时候，金属机壳很容易会变成一个大谐振腔，即：电磁波会在金属机壳内来回反射，并会产生互相迭加，其工作原理与图13基本相同。

这种情况在电脑机壳内最容易实现，当电脑机壳的边长正好等于某干扰信号的半个波长，且干扰信号源正好位于电脑机壳的中央位置的时候，干扰信号很容易就会在机壳内部产生电磁振荡。

当某一干扰信号频率正好在谐振腔中产生谐振的时候，电磁波的能量反而会被加强。

被加强了的干扰信号，一方面会破坏设备自身的正常工作，另一方面干扰信号也会从金属机壳的裂缝逃逸出去，产生辐射干扰，雷达设备经常使用的裂缝天线就是这个工作原理。

特别指出，电磁波在金属机壳中产生辐射或谐振，与外壳接地或不接地无关。

优秀的PCB的EMC设计1.理解PCB的布线规则：-适当选择信号线和地线的宽度和间距，并使用正确的电源和地面分层。

-避免信号线和地线之间的交叉和平行布线，以减少电磁耦合。

-通过较短的信号线长度和最小的线距来减少电磁辐射。

-使用地面平面和屏蔽层来降低射频信号的传输和辐射。

2.使用屏蔽：-在PCB上使用适当的屏蔽罩或金属屏蔽箱，以减少电磁辐射和抑制电磁干扰。

-在高频电路上使用抗干扰屏蔽设备，如屏蔽罩、屏蔽片等。

3.选择适当的元件和材料：-选择具有较低电磁辐射和敏感性的元件。

-选择具有良好屏蔽特性的材料和涂层，以减少电磁辐射和电磁干扰。

4.地线设计：-为电路板提供足够的地线连接和地面平面，以提供良好的信号返回路径和屏蔽。

-避免地线环路，减少磁场耦合。

5.电源供应设计：-使用电源滤波器和稳压器来减少电源中的高频噪声和波动。

-对于敏感电路，可以使用降噪电源芯片和电磁兼容电源设计。

6.热管理：-使用适当的散热器和热沉，以保持电路板和元件的正常工作温度。

-热管理有助于减少电磁辐射，并提供更好的电路性能。

7.地线引出和阻抗控制：-避免地线引出点的高频电流环流，减少电磁辐射。

-控制地线的阻抗和电流分布，以减少干扰和保持信号完整性。

8.使用模拟和数字信号隔离：-对于混合信号电路，使用适当的信号隔离技术和屏蔽，以防止模拟信号对数字信号的干扰和干扰。

9.进行电磁辐射测试：-在PCB设计完成后，进行电磁辐射测试，并根据测试结果进行必要的修改和优化。

10.避免信号回流路径：-在设计PCB时，避免信号线回流路径和大电流线的交叉，尤其在高速信号线和敏感信号线周围。

通过采用以上优秀的PCBEMC设计原则和技术，可以有效减少电磁辐射和敏感性，提高电路板的抗干扰能力和电磁兼容性。

这将确保电路板与其他设备和系统相互协作，无干扰地工作。

产品EMC结构设计技术详解EMC结构设计技术主要包括以下几个方面：1.圆整型设计：将电路板、电源线、信号线等排列整齐、有序，尽量减少线路之间的交叉和相互干扰。

电磁场的分布对电磁辐射和抗干扰都有影响，因此要尽量减少EMC敏感度的元器件和敏感线路的电磁场的作用。

2.扇型地线设计：地线是指电路的公共回路，是电磁干扰的最主要路径。

扇型地线设计是将所有地线都从一个点出发，根据系统的特点，尽量减少回路面积和回路长度，减小干扰。

3.滤波器设计：滤波器是用来隔离电源线和信号线上的高频噪声。

其原理是通过滤波器电感元件和电容元件的组合，将高频噪声滤去，保证信号的准确传输，并防止噪声通过电源线传入其他设备。

4.金属屏蔽设计：金属屏蔽是通过将电子设备封装在金属外壳内，以阻隔电磁辐射或电磁波的传输。

通过金属外壳的导电特性，可以有效地降低电磁辐射的幅度，减少对周围环境的干扰。

5.接地设计：接地是将电子设备与地面相连，以便将设备的电荷快速地排到地面上。

良好的接地设计能够减少电荷的积累，降低电磁辐射和抗干扰能力的损失。

6.电源噪声分析与隔离：电源噪声是指从电源线传入设备的干扰信号。

通过对电源线的噪声分析，可以确定噪声源并采取相应的隔离措施，以减少噪声对设备的影响。

7.信号线布线：信号线是电子设备中传输信号的线路，合理的布线可以减少信号线之间的相互干扰。

常用的布线方法有星型布线、分层布线等。

8.整机与部件的EMC匹配：在整机设计时，要考虑各个部件之间的电磁兼容性，并进行相应的调试和优化，保证整机的整体EMC性能。

综上所述，EMC结构设计技术是为了保证产品的电磁兼容性而采取的措施，主要包括圆整型设计、扇型地线设计、滤波器设计、金属屏蔽设计、接地设计、电源噪声分析与隔离、信号线布线以及整机与部件的EMC匹配等。

这些技术可以有效地减少电磁辐射、抑制电磁干扰，提高产品的可靠性和稳定性。

常用电路的EMC设计1.引言电磁兼容(EMC)是指各种电磁设备在同一环境下能够和谐共存，不受相互干扰和损坏。

EMC设计对于常用电路至关重要，特别是对于那些需要在复杂电磁环境中工作的设备来说。

本文将介绍常用电路的EMC设计原则和方法。

2.EMC设计原则2.1电路板布局电路板布局是EMC设计的关键。

布局时需要考虑以下原则：-分离模拟和数字电路：模拟和数字电路应互相独立布局，以避免互相干扰。

-最短路径原则：尽量缩短信号路径，减小传输线路的长度，以减少EMC问题。

-地线设计：地线应具备良好的连通性和低阻抗，以减少共模噪声。

-天线效应：布局时要避免形成天线效应，尽量减小电磁辐射。

-电源电容：在电源引线和电源针脚之间放置合适的电容，以减少电源纹波。

2.2模拟和数字信号处理模拟和数字信号处理需遵循以下原则：-模拟和数字信号分离：模拟信号和数字信号应互相独立地处理，以避免干扰。

-模拟滤波器：应在输入和输出端使用适当的模拟滤波器，以减少射频干扰。

-数字滤波器：在数字信号处理中使用适当的滤波器，以减少射频干扰。

2.3屏蔽和接地屏蔽和接地是EMC设计中非常重要的一部分：-金属屏蔽：电路板或设备外部可以使用金属屏蔽来减少电磁辐射和敏感度。

-模拟和数字屏蔽：模拟和数字电路应互相独立屏蔽，以减少互相干扰。

-接地：良好的接地设计可以减少共模噪声，提高系统的抗干扰能力。

3.EMC设计方法3.1减小电磁干扰减小电磁干扰的方法主要包括：-建立EMC指导方针：在设计开始之前，制定EMC设计指导方针，以确保设计的正确性。

-使用低噪声元器件：选择低噪声、高频性能好的元器件，将有助于减小电磁干扰。

-使用抗干扰设计：在电路布局和PCB设计中使用抗干扰技术，如屏蔽和滤波器。

-合理的地线设计：合理设计和布局地线，减小共模噪声。

3.2提高抗干扰能力提高抗干扰能力的方法包括：-模拟电路与数字电路分离：模拟电路和数字电路要通过合适的屏蔽和滤波器进行分离，防止相互干扰。