电磁兼容EMC技术在电子器件PCB设计中的应用问题及对策

      在IC（集成电路）设计和制造的可持续发展中，信号传输延迟和噪声等一些问题的突出在影响信号完整性方面起着重要作用。因此，必须充分注意PCB设计过程中的问题，并且必须监督电子产品的工艺流程，例如试制和制造步骤。此外，PCB设计应该进行一些改进，以解决传统设计模块下的这些突出问题，并实现EMC（电磁兼容）技术的合理应用。本文主要讨论EMC技术在电子设备PCB设计中的应用策略。

电磁兼容EMC概述和问题
EMC指的是一种能够使设备或系统正常运行而不受电磁干扰干扰并且拒绝对电路环境中的任何部件提供电磁干扰的能力。
在设计电子设备的PCB时，信号干扰问题通常会出现信号干扰源的多样性，因此，在信号传输过程中，具有隔离，过滤，屏蔽和接地功能的EMC技术将有助于提高整个PCB设计水平。

      在应用EMC技术的过程中，为了提高整体应用效果，必须测试组件的质量，具体而言，在EMC系统构建过程中，必须通过实验方法测试EMC技术所涉及的组件的耐电压能力和容量。同时，在实验检验过程中，应注意突出问题的完整性和组件应用过程中的适当处理。

在PCB设计中，主要的EMC问题包括传导干扰，串扰干扰和辐射干扰。

1、传导干扰
传导干扰通过引线去耦和共模阻抗去耦影响其他电路。例如，噪声通过电源电路进入系统，其支持电路将受到噪声的影响。

命令代码阻抗解耦

图1显示了通过共模阻抗的噪声去耦。电路1和电路2都通过相同的引线获得电源电压和接地回路。如果任何一个电路的电压突然需要改善，则另一个电路将由于两个环路之间的公共功率和阻抗而降低。

2、串扰干扰
      串扰干扰是指从一条信号线到相邻信号线的干扰，通常发生在相邻电路和导体上，并且具有电路和导体之间的互电容和互阻抗。例如，PCB上的带状线具有低电平信号，当并行线长度超过10cm时，会出现串扰。由于电场可以通过互电容引起串扰，通过互磁阻磁场，首要问题是确定哪个去耦有主要作用，电场（互电容）去耦或磁场（互阻抗）。功率阻抗和接收器阻抗的乘积可以作为参考，这取决于电路和频率之间的配置。

产品                       主要解耦
<300 2                         磁场
> 1000 2             电场
> 300 2，<1000 2 磁场或电场

3、辐射干扰
      辐射干扰是指由自由电磁波释放的辐射引起的干扰，PCB中的辐射干扰是指电缆和内部线路之间的共模辐射干扰。当电磁波照射在传输线上时，解耦问题将从电场到具有分布为CM（共模）和DM（差模）的分布式小电压源的线路。CM电流是指来自两个具有几乎相等振幅和等效相位的引线的电流，而DM电流是指来自具有相等振幅但相位相反的两个引线的电流。

电子器件PCB设计中的电磁兼容EMC应用策略

1、ESD（静电放电）保护
      在设计电子器件的PCB时，ESD通过直接传导或电感去耦对电流运行的稳定性产生影响，这导致ESD保护的必要性以满足电子生产开发的要求。电子设备的PCB设计者必须确保EMC技术在电子设备的PCB设计过程中根深蒂固。也就是说，在开发新型电子产品的过程中，镀通孔应位于PCB上，在镀通孔设计过程中，金属外壳上的外部电路应与内部电路连接，固定螺钉必须与在连接处组装。

      最终目标是建立优秀的内外等电位环境，以避免ESD的突出，从而导致电路故障。例如，某些类型的电子设备强调EMC技术的应用，应安排6个电镀通孔，以确保内部电路和LCD外壳之间的良好连接，从而大大提高了整体PCB设计。此外，这种类型的电子器件在信号输入和输出的位置安排ESD保护元件，并且已经组装静电环以避免ESD的突出，这可能降低电路运行的稳定性。

2、去耦电容配置
      在电子设备的PCB设计过程中，电力系统在影响信号完整性方面起着重要作用，因此必须强调EMC理论的应用，在去耦电容器配置的过程中，可以模拟电路运行，在此期间可以掌握噪声干扰现象，从而可以有效地控制噪声问题。同时，在去耦电容器配置的过程中，技术人员需要严格检查应保持在10到100F范围内的电源滤波器电容输入端子，以满足EMC技术的条件。此外，系统频率应控制在15MHz以下，以提高电子器件的应用水平，去耦电容器配置应位于集成芯片的位置。

3、热设计
      散热设计是影响电子设备性能的最重要因素之一，在热辐射和通风的影响下，元件和热源之间的距离必须控制在标准范围内，并且在元件组装过程中必须不时地检查元件的热度，例如电容器。此外，在组装高功率元件时，请确保将这些元件放置在PCB顶部，以便可以进行最佳的散热设计，从而提高整体PCB设计水平。

4、线长和宽度设计
      在电子器件PCB的EMC设计过程中，线宽和长度与信号传输效率有直接关系，PCB设计人员应特别仔细检查传输延迟效应，在此基础上可以达到最佳电路设计。印刷引线电感效应导致干扰，印刷引线长度与干涉效应成正比，因此印刷引线应在短而宽的条件下进行控制，以满足新电子器件的发展要求。例如，在某些类型的电子器件的开发过程中，充分考虑线路长度和宽度的设计，以便EM78860的第9引脚XIN位于振荡器的位置，并且引线位于DL16521的位置保持简短，所有这些都提高了整体EMC设计水平。

      基于电子器件的快速发展，PCB设计引起了人们对PCB的高效率和稳定性的关注，这导致了对EMC技术的重视。关于EMC技术的突出问题，应从线长和宽度设计，去耦电容配置和ESD的角度来处理，以达到最佳设计效果，在此基础上推动电子器件设计的实质性发展。

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