數(shù)字及控制類硬件電路設(shè)計培訓(xùn)

數(shù)字及控制類硬件電路設(shè)計培訓(xùn)第1頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月前言EMC設(shè)計流程已經(jīng)啟動；針對EMC設(shè)計流程大家共同討論制定了五個CHECKLIST：《數(shù)字控制類產(chǎn)品EMC設(shè)計checklist》，《功率系統(tǒng)EMC設(shè)計checklist》，《功率模塊的EMC設(shè)計查檢表》，《PCB的EMC設(shè)計checklist》，《結(jié)構(gòu)EMC設(shè)計checklist》，在以后產(chǎn)品設(shè)計中，將會依據(jù)這些CHECKLIST進(jìn)行評審；本培訓(xùn)膠片針對《數(shù)字控制類產(chǎn)品EMC設(shè)計CHECKLIST》，對大家的硬件EMC設(shè)計提供一些指導(dǎo)。第2頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)字控制類硬件電路EMC設(shè)計關(guān)鍵點電源部分的EMC設(shè)計；接口部分的EMC設(shè)計；關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計；晶體和晶振的EMC設(shè)計；連接器及接插件的EMC設(shè)計；地的處理；復(fù)位、撥碼和指示燈電路的EMC設(shè)計。第3頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件電路EMC設(shè)計關(guān)鍵點電源部分的EMC設(shè)計；接口部分的EMC設(shè)計；關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計；晶體和晶振的EMC設(shè)計；連接器及接插件的EMC設(shè)計；地的處理；復(fù)位、撥碼和指示燈電路的EMC設(shè)計。第4頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源部分的EMC設(shè)計電源輸入電路的EMC設(shè)計；電源輸出電路的EMC設(shè)計；電源轉(zhuǎn)換芯片的EMC設(shè)計；第5頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸入部分的EMC設(shè)計遵循的原則：先防護(hù)后濾波；CLASSB規(guī)格要求的電源輸入端推薦兩級濾波電路，且盡量靠近輸入端；在電源輸入端濾波電路前和濾波電路中無采樣電路和其它分叉電路；如果一定有采樣電路，采樣電路應(yīng)額外增加了足夠的濾波電路；第6頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸入部分的EMC設(shè)計原因說明：先防護(hù)后濾波；第一級防護(hù)器件應(yīng)在濾波器件之前，防止濾波器件在浪涌、防雷測試中損壞，或?qū)е聻V波參數(shù)偏離，第二級保護(hù)器件可以放在濾波器件的后面；選擇防護(hù)器件時，還應(yīng)考慮個頭不要太大，防止濾波器件在PCB布局時距離接口太遠(yuǎn)，起不到濾波效果。紅色圓圈內(nèi)為濾波，黃色圓圈內(nèi)為防護(hù)器件。第7頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸入部分的EMC設(shè)計原因說明：CLASSB規(guī)格要求的電源輸入端推薦兩級濾波電路，且盡量靠近輸入端；CLASSB要求比CLASSA要求小10dB，即小3倍，所以應(yīng)有兩級濾波電路。CLASSA規(guī)格要求至少一級濾波電路。所謂一級濾波電路指包含一級共模電感的濾波電路。紅色圓圈內(nèi)為兩級共模電感，黃色圓圈內(nèi)為三級Y電容，推薦三級Y電容，至少兩級，保留前面和中間的兩級Y電容。第8頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸入部分的EMC設(shè)計原因說明：在電源輸入端濾波電路前和濾波電路中無采樣電路和其它分叉電路；如果一定有采樣電路，采樣電路應(yīng)額外增加了足夠的濾波電路；電源采樣電路應(yīng)從濾波電路后??；如果采用電路精度很高，必須從電源輸入口進(jìn)行采樣時，必須增加額外濾波電路。第9頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸入部分的EMC設(shè)計原因說明：如果采用電路精度很高，必須從電源輸入口進(jìn)行采樣時，必須增加額外濾波電路。第10頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸入部分的EMC設(shè)計從上頁中的原理圖標(biāo)示的這兩個圓圈大家會想到什么？兩個插座？橫穿單板的兩根走線！電源輸入濾波無效！電壓采樣電路造成的EMC問題已經(jīng)有很多案例，請大家關(guān)注！第11頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸出部分的EMC設(shè)計遵循的原則：電源模塊輸出一定要求有濾波措施,推薦使用共模電感或差模電感；長距離電源走線是否預(yù)留足夠電容組10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，應(yīng)考慮PCB板每間隔7.5cm放置一對。第12頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸出部分的EMC設(shè)計原因說明：電源模塊輸出一定要求有濾波措施,推薦使用共模電感、磁珠或差模電感；用共模電感進(jìn)行濾波，防止開關(guān)電源的噪聲串到整個單板的電源、地上；可用共模電感進(jìn)行濾波第13頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸出部分的EMC設(shè)計用磁珠進(jìn)行濾波，防止開關(guān)電源的噪聲串到整個單板的電源、地上；可用磁珠進(jìn)行濾波第14頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸出部分的EMC設(shè)計在電源輸出端設(shè)計Y電容時，需斟酌，如有螺釘可使Y電容就近接地時，可考慮增加，否則不用。因電源輸出端常在單板中間，如要設(shè)計Y電容，應(yīng)考慮是否可以就近接地，當(dāng)不能就近接地時，而必須拉長線進(jìn)行接地時，可能會引起壞效果，可以考慮不用Y電容，直接用共模電感、磁珠和X電容即可。見下圖所示的電源輸出端Y電容，為了接地拉長線得不償失。第15頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源輸出部分的EMC設(shè)計原因說明：長距離電源走線是否預(yù)留足夠電容組10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，應(yīng)考慮PCB板每間隔7.5cm放置一對。當(dāng)電源模塊有多路電源輸出時，比如提供給通訊接口的通訊電源、地，提供給傳感器供電的12V、24V電源、地，提供給繼電器驅(qū)動用的12V電源、地，均會存在長距離走線問題，為了使電源、地之間的阻抗最小，且回路最小，應(yīng)每隔7.5cm增加一對電容。點亮黃色走線為通訊電路供電的5V電源、地，走線長達(dá)25cm多，走線上增加了兩對電容進(jìn)行濾波。應(yīng)在設(shè)計之初加以考慮。第16頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月電源轉(zhuǎn)換芯片的EMC設(shè)計遵循的原則：電源轉(zhuǎn)換芯片輸入輸出端應(yīng)并聯(lián)BULK電容和去耦電容；電容容值應(yīng)依據(jù)芯片手冊推薦，或者依據(jù)驅(qū)動能力來估算。開關(guān)轉(zhuǎn)換芯片輸出應(yīng)考慮磁珠進(jìn)行濾波。第17頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件電路EMC設(shè)計關(guān)鍵點電源部分的EMC設(shè)計；接口部分的EMC設(shè)計；關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計；晶體和晶振的EMC設(shè)計；連接器及接插件的EMC設(shè)計；地的處理；復(fù)位、撥碼和指示燈電路的EMC設(shè)計。第18頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月接口部分的EMC設(shè)計串口接口電路的EMC設(shè)計；網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計；I/O接口電路的EMC設(shè)計；E1接口電路的EMC設(shè)計。第19頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計遵循的原則：先防護(hù)后濾波；422/485/CAN差分接口優(yōu)先選用共模電感或者磁珠進(jìn)行濾波，232接口用磁珠進(jìn)行濾波；濾波電路盡量靠近端口，磁珠或共模電感到端子間PCB走線長度小于2.5cm；如防護(hù)器件過多，磁珠到端子間PCB走線長度距離大于2.5cm，則應(yīng)在最靠近接口處增加Y電容或高壓電容進(jìn)行濾波，Y電容要滿足耐壓要求；如果采用屏蔽電纜，屏蔽層要接PGND；需要接出到端子的通訊地需要經(jīng)過濾波；第20頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：先防護(hù)后濾波；第一級防護(hù)器件應(yīng)在濾波器件之前，防止濾波器件在浪涌、防雷測試中損壞，或?qū)е聻V波參數(shù)偏離，第二級保護(hù)器件可以放在濾波器件的后面；選擇防護(hù)器件時，還應(yīng)考慮個頭不要太大，應(yīng)盡量選擇貼片元件，防止濾波器件在PCB布局時距離接口太遠(yuǎn)，起不到濾波效果。黃色圈內(nèi)為防護(hù)電路，紅色圓圈內(nèi)為濾波電路。此電路為兩級防護(hù)電路，有防雷要求時適用，無防雷要求，只用TVS管即可。第21頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：422/485差分接口優(yōu)先選用共模電感或者磁珠進(jìn)行濾波，232接口用磁珠進(jìn)行濾波；濾波電路盡量靠近端口，磁珠或共模電感到端子間PCB走線長度小于2.5cm；422/485為差分線，最好采用共模扼流圈進(jìn)行濾波，無合適貼片器件選擇時，也可選擇磁珠進(jìn)行濾波，232接口為非平衡線，應(yīng)選擇磁珠進(jìn)行濾波；距接口2.5cm為PCB布局要求。紅色圈內(nèi)為濾波電路。此電路485接口電路，采用磁珠進(jìn)行濾波。第22頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：此電路232接口電路，采用磁珠進(jìn)行濾波。此電路為有控制端的232接口電路，采用磁珠進(jìn)行濾波。第23頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：此電路為帶modem232接口電路，采用磁珠進(jìn)行濾波。第24頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：如防護(hù)器件過多，磁珠到端子間PCB走線長度距離大于2.5cm，則應(yīng)在最靠近接口處增加Y電容或高壓電容進(jìn)行濾波，Y電容要滿足耐壓要求；此電路為有防雷要求的485接口電路，因空氣放電管，限流電阻及TVS管PCB布局需要很大空間，用來的濾波的L12、L13磁珠的濾波效果大打折扣，因此在接口增加Y電容進(jìn)行濾波。增加Y電容后磁珠可去掉。第25頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：如果采用屏蔽電纜，屏蔽層要接PGND；當(dāng)采用屏蔽電纜時，應(yīng)選擇屏蔽連接器，保證連接器外殼與結(jié)構(gòu)360度搭接；當(dāng)采用非屏蔽連接器時，電纜屏蔽時應(yīng)接PGND，端子定義應(yīng)為PGND；當(dāng)本產(chǎn)品無PGND時，可就近接到接口GND上。第26頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月串口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：需要接出到端子的通訊地需要經(jīng)過濾波；用于通訊的232接口的地端子應(yīng)經(jīng)過濾波；只用于調(diào)試的232接口的地端子可不經(jīng)過濾波；為了延長傳輸距離而將地引出的地端子也需經(jīng)過濾波。第27頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計遵循的原則：網(wǎng)口防護(hù)器件結(jié)電容滿足要求(小于10pF)（網(wǎng)口差模防護(hù)器件優(yōu)選SLUV2.8-4）網(wǎng)口應(yīng)設(shè)計BOB-SMITH電路，中心抽頭到地75歐姆電阻功率不小于1/8W，電容耐壓2kV；網(wǎng)口未用四線接地電容耐壓2kV網(wǎng)口點燈線驅(qū)動加磁珠和限流電阻；網(wǎng)口點燈電源線上加磁珠；推薦使用LC進(jìn)行濾波網(wǎng)口PHY芯片的模擬電源和數(shù)字電源隔離，且模擬電源和數(shù)字電源間采用LC或者PI濾波電路；網(wǎng)口PHY芯片地不分割；金屬外殼的網(wǎng)口連接器應(yīng)選擇有金屬彈片的RJ45連接器；塑料外殼選擇塑料RJ連接器；金屬外殼的網(wǎng)口連接器接PGND；第28頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：網(wǎng)口防護(hù)器件結(jié)電容滿足要求(小于10pF)（網(wǎng)口差模防護(hù)器件優(yōu)選SLUV2.8-4）網(wǎng)口傳輸速率較高，對防護(hù)器件的結(jié)電容要求很高，應(yīng)小于5pF，優(yōu)選SLUV2.8-4，編碼15040165；第29頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：因SLUV2.8-4成本較高，對成本要求很高的產(chǎn)品也可采用下圖中的TVS管和二極管的組合進(jìn)行差模防護(hù)，因為3個管子的導(dǎo)通時間過長，芯片不能夠耐受，需要在防護(hù)器件后串接2.2歐姆電阻進(jìn)行退耦。第30頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：網(wǎng)口應(yīng)設(shè)計BOB-SMITH電路，中心抽頭到地75歐姆電阻功率不小于1/8W，電容耐壓2kV；網(wǎng)口未用四線接地電容耐壓2kVBob－Smith電路。紅色圈內(nèi)的電路都為電路的一部分，整個電路的共模抑制作用大于10dB。藍(lán)色圈內(nèi)的電容耐壓要求2kV。第31頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：網(wǎng)口點燈線驅(qū)動加磁珠和限流電阻；網(wǎng)口點燈電源線上加磁珠；推薦使用LC進(jìn)行濾波電源與驅(qū)動端的磁珠在PCB布局時應(yīng)跨接在網(wǎng)口變壓器的隔離帶上，保證隔離變壓器的共模隔離作用。第32頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：網(wǎng)口PHY芯片的模擬電源和數(shù)字電源隔離，且模擬電源和數(shù)字電源間采用LC或者PI濾波電路；網(wǎng)口PHY芯片地不分割；如果網(wǎng)口PHY芯片的數(shù)字地與模擬地，數(shù)字信號管腳和模擬信號管腳可以清晰分割，在原理圖設(shè)計時地可以分割；網(wǎng)口PHY芯片的數(shù)字電源與模擬電源采用PI型濾波電路。PHY芯片的電源、地均可以進(jìn)行分割。第33頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：網(wǎng)口PHY芯片的模擬電源和數(shù)字電源隔離，且模擬電源和數(shù)字電源間采用LC或者PI濾波電路；網(wǎng)口PHY芯片地不分割；如果PHY芯片地管腳不可清晰分割，則地不分割，只進(jìn)行電源分割。PHY芯片的電源分割，地不進(jìn)行分割。第34頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)口接口電路的EMC設(shè)計原因說明：金屬外殼的網(wǎng)口連接器應(yīng)選擇有金屬彈片的RJ45連接器；塑料外殼選擇塑料RJ連接器；金屬外殼的網(wǎng)口連接器接PGND；當(dāng)采用屏蔽電纜時，應(yīng)選擇屏蔽RJ45連接器；當(dāng)要求結(jié)構(gòu)屏蔽時，應(yīng)選擇屏蔽RJ45連接器；當(dāng)系統(tǒng)接地良好時，最好選擇屏蔽RJ45連接器；當(dāng)系統(tǒng)接地不良，或者無接地時，最好選擇塑料RJ45連接器；第35頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月I/O接口電路的EMC設(shè)計遵循的原則：先防護(hù)后濾波；連接到系統(tǒng)外、非隔離的I/O端口，接口一定要濾波（共模電感或者磁珠或Y電容）；接口優(yōu)先選用共模電感濾波，或者用磁珠；濾波電路盡量靠近端口，磁珠或共模電感到端子間PCB走線長度小于2.5cm；如防護(hù)器件過多，磁珠到端子間PCB走線長度距離大于2.5cm，則在最靠近接口處增加Y電容或高壓電容進(jìn)行濾波，Y電容要滿足耐壓要求；I/O接口線纜如果采用屏蔽電纜，則電纜屏蔽層應(yīng)接PGND；傳感器的電源、地、信號線在接口處進(jìn)行濾波（共模電感或者磁珠或Y電容）；輸出到端子的電源、地必須經(jīng)過濾波處理，禁止直接引出。第36頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月I/O接口電路的EMC設(shè)計原因說明：先防護(hù)后濾波；（同電源接口）連接到系統(tǒng)外、非隔離的I/O端口，接口一定要濾波（共模電感或者磁珠或Y電容）。系統(tǒng)內(nèi)部連線，線纜長度很短，不會形成天線輻射，可以不加濾波電路；凡是要連接電纜到系統(tǒng)外的端口，鏈接線纜長度大于10cm以上的I/0接口均要增加濾波電路；差分電路優(yōu)選共模扼流圈；非差分電路優(yōu)選磁珠；不推薦選擇Y電容，避免噪聲電流在系統(tǒng)上不受控，引起其它的問題。第37頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月I/O接口電路的EMC設(shè)計原因說明：接口優(yōu)先選用共模電感濾波，或者用磁珠；濾波電路盡量靠近端口，磁珠或共模電感到端子間PCB走線長度小于2.5cm；如防護(hù)器件過多，磁珠到端子間PCB走線長度距離大于2.5cm，則在最靠近接口處增加Y電容或高壓電容進(jìn)行濾波，Y電容要滿足耐壓要求；當(dāng)防護(hù)器件過多且個頭比較大，導(dǎo)致濾波器件在PCB布板時距離接口很遠(yuǎn)，推薦接口增加Y電容進(jìn)行濾波。第38頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月I/O接口電路的EMC設(shè)計原因說明：I/O接口線纜如果采用屏蔽電纜，則電纜屏蔽層應(yīng)接PGND；第39頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月I/O接口電路的EMC設(shè)計原因說明：傳感器的電源、地、信號線在接口處進(jìn)行濾波（共模電感或者磁珠或Y電容）；傳感器接口電源、地、信號均需要引出，且接出線纜較長，因此均需要經(jīng)過濾波；電源和地可以經(jīng)過共模電感進(jìn)行濾波，也可通過磁珠進(jìn)行濾波；信號線如果是差分線，可經(jīng)過共模扼流圈進(jìn)行濾波，如不是差分線，則可通過磁珠進(jìn)行濾波；第40頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月I/O接口電路的EMC設(shè)計原因說明：輸出到端子的電源、地必須經(jīng)過濾波處理，禁止直接引出；當(dāng)防護(hù)器件過多且個頭比較大，導(dǎo)致濾波器件在PCB布板時距離接口很遠(yuǎn)，推薦接口增加Y電容進(jìn)行濾波。電源和地經(jīng)過磁珠濾波；PCB布板如下：第41頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月E1接口電路的EMC設(shè)計遵循原則：先防護(hù)后濾波；E1接口采用共模扼流圈進(jìn)行濾波，濾波電路盡可能靠近端口（建議選擇ST7078）；CLASSB強(qiáng)制第42頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月E1接口電路的EMC設(shè)計原因說明：先防護(hù)后濾波；E1通常為長距離傳輸線纜，接口防護(hù)的等級較高，要按照10/700浪涌波形進(jìn)行測試，因此防護(hù)電路通常為兩級。第43頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月E1接口電路的EMC設(shè)計原因說明：E1接口采用共模扼流圈進(jìn)行濾波，濾波電路盡可能靠近端口（建議選擇ST7078）；CLASSB強(qiáng)制E1接口信號為2.048M，傳導(dǎo)測試結(jié)果有很明顯的諧波成分，表現(xiàn)為1.024M的奇數(shù)倍，因此要在接口加共模電感進(jìn)行濾波，CLASSB規(guī)格要求一定要增加。第44頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件電路EMC設(shè)計關(guān)鍵點電源部分的EMC設(shè)計；接口部分的EMC設(shè)計；關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計；晶體和晶振的EMC設(shè)計；連接器及接插件的EMC設(shè)計；地的處理；復(fù)位、撥碼和指示燈電路的EMC設(shè)計。第45頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計遵循原則：關(guān)鍵芯片的電源濾波電容是否足夠，按照3－4個電源管腳一個1－10uF電容，1-2個電源管腳一個0.1uF—0.01uF電容；芯片手冊有推薦，應(yīng)采用推薦方案；地址總線和數(shù)據(jù)總線增加匹配電阻;單向驅(qū)動匹配電阻在輸出端增加；雙向驅(qū)動的應(yīng)兩側(cè)都增加匹配電阻，如空間有限，應(yīng)在驅(qū)動能力較強(qiáng)的一端增加；地址總線和數(shù)據(jù)總線匹配電阻，不能用排阻;空閑管腳要進(jìn)行上拉或者下拉，使其無效，提高抗干擾和降低輻射；例外情況依據(jù)芯片手冊信號的傳輸延時小于信號上升沿的1/6時，不是傳輸線，可以不用增加匹配電阻；當(dāng)大于信號上升沿的1/6時，則為傳輸線，需要加匹配電阻。芯片手冊如果有相應(yīng)的EMC策略，應(yīng)采用；電源轉(zhuǎn)換芯片輸入輸出端應(yīng)并聯(lián)BULK電容（公式）和去耦電容；A/D、D/A芯片的數(shù)字電源和模擬電源進(jìn)行濾波；地的處理依據(jù)芯片手冊進(jìn)行；第46頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計原因說明：關(guān)鍵芯片的電源濾波電容是否足夠，按照3－4個電源管腳一個1－10uF電容，1-2個電源管腳一個0.1uF—0.01uF電容；芯片手冊有推薦，應(yīng)采用推薦方案；大電容一般采用10uF，小電容通常采用0.1uF或者0.01uF；有的芯片手冊有時會規(guī)定該電容容值，比如1uF，0.001uF，以芯片手冊為準(zhǔn)。第47頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計原因說明：關(guān)鍵芯片的電源濾波電容是否足夠，按照3－4個電源管腳一個1－10uF電容，1-2個電源管腳一個0.1uF—0.01uF電容；芯片手冊有推薦，應(yīng)采用推薦方案；芯片電源的濾波電容布局圖示。具體電容數(shù)目應(yīng)根據(jù)芯片具體電源管腳的分布來決定，如果電源管腳比較分散，則應(yīng)每個管腳一個電容，如果有2-3個電源管腳比較集中，可以考慮只用一個電容。第48頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計原因說明：地址總線和數(shù)據(jù)總線增加匹配電阻;單向驅(qū)動匹配電阻在輸出端增加；雙向驅(qū)動的應(yīng)兩側(cè)都增加匹配電阻，如空間有限，應(yīng)在驅(qū)動能力較強(qiáng)的一端增加；速率大于50MHz，上升沿小于5ns的總線和時鐘信號應(yīng)考慮信號完整性問題；所謂信號完整性問題就是信號的開關(guān)時間小于信號從源到負(fù)載再回到源的傳輸延遲；也即tr<tpd；當(dāng)存在信號完整性問題時，要考慮進(jìn)行阻抗匹配；四層板選擇51歐姆左右，6層板選擇33歐姆左右，可以根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；匹配電阻應(yīng)加在源端，進(jìn)行始端匹配。第49頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計原因說明：地址總線和數(shù)據(jù)總線匹配電阻，不能用排阻;避免用排阻進(jìn)行始端匹配，因排阻管腳太密，不能滿足3W布線要求，會引起串?dāng)_問題；排阻可用來進(jìn)行上下拉；匹配電阻布局時應(yīng)滿足3W要求，如位置緊張，可以將電阻交錯放置。第50頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計原因說明：空閑管腳要進(jìn)行上拉或者下拉，使其無效，提高抗干擾和降低輻射；例外情況依據(jù)芯片手冊空閑管腳不但會發(fā)射，同樣也會接收。因此對空閑管腳依照芯片手冊處理。專用引腳的處理（如片選信號、使能信號、中斷信號等。）片選信號、使能信號等上電后使其無效；中斷信號接上拉、下拉使其處于非激活狀態(tài)重要的都應(yīng)該經(jīng)過適當(dāng)?shù)纳侠蛳吕幚?。一方面是使芯片在上電后進(jìn)入一個預(yù)知的固定狀態(tài)，不致造成沖突；另一方面提高抗干擾能力空余引腳的處理（高電平有效的無用中斷輸入端）該無用中斷輸入端接下拉電阻使其處于非激活狀態(tài)應(yīng)根據(jù)相關(guān)器件的應(yīng)用資料做適當(dāng)?shù)奶幚?，注意既不是一味的上拉，也不是一味的接地，要針對使用的器件具體問題具體分析，一般來說使其處于穩(wěn)定的非有效輸入電平狀態(tài)。第51頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計原因說明：信號的傳輸延時小于信號上升沿的1/6時，不是傳輸線，可以不用增加匹配電阻；當(dāng)大于信號上升沿的1/6時，則為傳輸線，需要加匹配電阻。同上。芯片手冊如果有相應(yīng)的EMC策略，應(yīng)采用；芯片手冊通常會給出電源、地平面的分割處理方法；也會給出電源濾波的方案；也會給出特殊需要處理信號的EMC策略。第52頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計原因說明：電源轉(zhuǎn)換芯片輸入輸出端應(yīng)并聯(lián)BULK電容（公式）和去耦電容；應(yīng)根據(jù)芯片所驅(qū)動的負(fù)載來估算BULK電容的容值；去耦電容通常用0.1uF，或0.01uF；A/D、D/A芯片的數(shù)字電源和模擬電源進(jìn)行濾波；地的處理依據(jù)芯片手冊進(jìn)行；電源、地均不隔離，PCB處理時可以通過單點相連，也可直接相連；電源隔離，地不隔離；電源、地都隔離；隔離方式依據(jù)芯片手冊進(jìn)行，如沒有推薦，則不隔離。第53頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件電路EMC設(shè)計關(guān)鍵點電源部分的EMC設(shè)計；接口部分的EMC設(shè)計；關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計；晶體和晶振的EMC設(shè)計；連接器及接插件的EMC設(shè)計；地的處理；復(fù)位、撥碼和指示燈電路的EMC設(shè)計。第54頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體和晶振的EMC設(shè)計遵循原則：時鐘信號串接匹配電阻，匹配電阻選取合適（詳細(xì)請查看連接）；晶體外殼要做接地設(shè)計；時鐘信號分叉時在分叉后每路都設(shè)置匹配電阻，匹配電阻靠近時鐘芯片；T型網(wǎng)絡(luò)，或采用末端匹配；時鐘芯片電源管腳采用LC濾波電路或者PI濾波電路第55頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體和晶振的EMC設(shè)計原因說明：時鐘信號串接匹配電阻，匹配電阻選取合適（詳細(xì)請查看連接）；同關(guān)鍵芯片的匹配電阻選取方法；晶體和晶振外殼要做接地設(shè)計；晶體要額外設(shè)計接地點，并在PCB表層鋪銅，將晶體外殼連接到地；晶振本身有接地管腳，與晶振外殼相連，將接地管腳接到GND；第56頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體和晶振的EMC設(shè)計原因說明：時鐘信號分叉時在分叉后每路都設(shè)置匹配電阻，匹配電阻靠近時鐘芯片；T型網(wǎng)絡(luò)，或采用末端匹配；對于時鐘信號一分二使用，要在始端進(jìn)行一分二，分別接匹配電阻；第57頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體和晶振的EMC設(shè)計原因說明：時鐘芯片電源管腳采用LC濾波電路或者PI濾波電路時鐘電源濾波可以采用型或LC濾波。時鐘輸出采用始端串聯(lián)阻抗進(jìn)行匹配，阻值通常為33，阻值可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)。第58頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月時鐘電源濾波時鐘電源濾波可以采用LC型濾波。串接磁珠，并聯(lián)兩個電容到地，小電容0.1F放在電源管腳，10F電容放在小電容旁邊。磁珠通常選擇編碼為10070006，曲線如下：第59頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件電路EMC設(shè)計關(guān)鍵點電源部分的EMC設(shè)計；接口部分的EMC設(shè)計；關(guān)鍵芯片的EMC設(shè)計；晶體和晶振的EMC設(shè)計；連接器及接插件的EMC設(shè)計；地的處理；復(fù)位、撥碼和指示燈電路的EMC設(shè)計。第60頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月連接器及接插件的EMC設(shè)計遵循原則：接插件，和排線等，采用地----信號----地-----信號-----地排列方式，最少2－3個信號一個地，間隔排布；接插件，和排線等，采用地----電源----地-----電源-----地排列方式，一個電源一個地，間隔排布；接插件，或排線等，空閑管腳定義為地；接插件，或排線等，不同類型信號以地間隔排布；端口插針定義時敏感、重要和高速信號線要遠(yuǎn)離電源線接插件管腳定義時，應(yīng)考慮到PCB布局和布線的方便性，避免隨意定義，導(dǎo)致后期布局布線錯綜交叉；需用長線或排線引出的電源，應(yīng)在引線兩端口就近并聯(lián)BULK電容或去耦電容；板間通訊線應(yīng)靠近端口串磁珠濾波；連接器為塑膠件時，應(yīng)避免塑膠件連成一片，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開孔過大，應(yīng)在各個塑膠件間增加橫梁，減少大開孔，保證結(jié)構(gòu)由連接器造成的開孔長度小于3cm；第61頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月連接器及接插件的EMC設(shè)計原因說明：接插件，和排線等，采用地----信號----地-----信號-----地排列方式，最少2－3個信號一個地，間隔排布；信號緊鄰地會大大增強(qiáng)EMC性能；接插件，和排線等，采用地----電源----地-----電源-----地排列方式，一個電源一個地，間隔排布；接插件，或排線等，空閑管腳定義為地；減小回路面積；增加去耦；

第62頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月連接器及接插件的EMC設(shè)計原因說明：接插件，或排線等，不同類型信號以地間隔排布；端口插針定義時敏感、重要和高速信號線要遠(yuǎn)離電源線避免信號間的串?dāng)_；避免強(qiáng)輻射信號引起干擾；避免敏感信號受到干擾；第63頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月連接器及接插件的EMC設(shè)計原因說明：接插件管腳定義時，應(yīng)考慮到PCB布局和布線的方便性，避免隨意定義，導(dǎo)致后期布局布線錯綜交叉；導(dǎo)致PCB布板時不能整塊割一個地，而必須采用引線方式來解決；第64頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月連接器及接插件的EMC設(shè)計原因說明：需用長線或排線引出的電源，應(yīng)在引線兩端口就近并聯(lián)BULK電容或去耦電容；增加電源、地之間的回路面積和去耦；第65頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月連接器及接插件的EMC設(shè)計原因說明