1、為什么要對(duì)產(chǎn)品做電磁兼容設(shè)計(jì)？

答：滿足產(chǎn)品功能要求、減少調(diào)試時(shí)間，使產(chǎn)品滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求，使產(chǎn)品不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。

2、對(duì)產(chǎn)品做電磁兼容設(shè)計(jì)可以從哪幾個(gè)方面進(jìn)行？

答：電路設(shè)計(jì)（包括器件選擇）、軟件設(shè)計(jì)、線路板設(shè)計(jì)、屏蔽結(jié)構(gòu)、信號(hào)線/電源線濾波、電路的接地方式設(shè)計(jì)。

3、在電磁兼容領(lǐng)域，為什么總是用分貝（dB）的單位描述？

答：因?yàn)橐枋龅姆群皖l率范圍都很寬，在圖形上用對(duì)數(shù)坐標(biāo)更容易表示，而dB 就是用對(duì)數(shù)表示時(shí)的單位。

4、關(guān)于EMC，我了解的不多，但是現(xiàn)在電路設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试絹?lái)越快，我在制作PCB板的時(shí)候，也遇到了一些PCB的EMC問(wèn)題，但是覺(jué)得太淺。我想好好在這方面學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)，并不是隨大流，大家學(xué)什么我就學(xué)什么，是自己真的覺(jué)得EMC在今后的電路設(shè)計(jì)中的重要性越來(lái)越大，就像我在前面說(shuō)的，自己了解不深，不知道怎么入手，想問(wèn)問(wèn)，要在EMC方面做的比較出色，需要有哪些基礎(chǔ)知識(shí)，應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些基礎(chǔ)課程。如何學(xué)習(xí)才是一條比較好的道路，我知道任何一門學(xué)問(wèn)學(xué)好都不容易，也不曾想過(guò)短期內(nèi)把他搞通，只是希望給點(diǎn)建議，盡量少走一些彎路。

答：關(guān)于EMC需要首先了解一下EMC方面的標(biāo)準(zhǔn)，如EN55022(GB9254)，EN55024，以及簡(jiǎn)單測(cè)試原理，另外需要了解EMI元器件的使用，如電容，磁珠，差模電感，共模電感等，在PCB層面需要了解PCB的布局、層疊結(jié)構(gòu)、高速布線對(duì)EMC的影響以及一些規(guī)則。

還有一點(diǎn)就是對(duì)出現(xiàn)EMC問(wèn)題需要掌握一些分析與解決思路。這些今后是作為一個(gè)硬件人員必須掌握的基本知識(shí)！

5、一個(gè)剛涉足PCB設(shè)計(jì)的新手，想請(qǐng)教一下，要想做好PCB設(shè)計(jì)應(yīng)該多多掌握哪方面的知識(shí)?另外，在PCB設(shè)計(jì)中遇到的關(guān)于安規(guī)方面的知識(shí)一般在哪里能找到?盼望您 的指點(diǎn)，不勝感激！

答：對(duì)于PCB設(shè)計(jì)應(yīng)該掌握：

① 熟悉與掌握相關(guān)PCB設(shè)計(jì)軟件，如POWERPCB/CANDENCE等；

② 了解熟悉所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的具體架構(gòu)，同時(shí)熟悉原理圖電路知識(shí)，包含數(shù)字與模擬知識(shí)；

③ 掌握PCB加工流程、工藝、可維護(hù)加工要求；

④ 掌握PCB板高速信號(hào)完整性、電磁兼容(emi與ems）、SI、PI仿真設(shè)計(jì)等相關(guān)的知識(shí)；

⑤ 如果相關(guān)工作涉及射頻，還需掌握射頻知識(shí)；

⑥ 對(duì)于PCB設(shè)計(jì)地的安規(guī)知識(shí)主要看GB4943或UL60950，一般的絕緣間距要求通過(guò)查表可以得到！

6、電磁兼容設(shè)計(jì)基本原則

答：電子線路設(shè)計(jì)準(zhǔn)則電子線路設(shè)計(jì)者往往只考慮產(chǎn)品的功能，而沒(méi)有將功能和電磁兼容性綜合考慮，因此產(chǎn)品在完成其功能的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的功能性騷擾及其它騷擾。

而且，不能滿足敏感度要求。電子線路的電磁兼容性設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾方面考慮：

元件選擇在大多數(shù)情況下，電路的基本元件滿足電磁特性的程度將決定著功能單元和最后的設(shè)備滿足電磁兼容性的程度。選擇合適的電磁元件的主要準(zhǔn)則包括帶外特性和電路裝配技術(shù)。

因?yàn)槭欠衲軐?shí)現(xiàn)電磁兼容性往往是由遠(yuǎn)離基頻的元件響應(yīng)特性來(lái)決定的。而在許多情況下，電路裝配又決定著帶外響應(yīng)（例如引線長(zhǎng)度）和不同電路元件之間互相耦合的程度。具體規(guī)則是：

① 在高頻時(shí)，和引線型電容器相比，應(yīng)優(yōu)先選用引線電感小的穿心電容器或支座電容器來(lái)濾波。

② 在必須使用引線式電容時(shí)，應(yīng)考慮引線電感對(duì)濾波效率的影響。

③ 鋁電解電容器可能發(fā)生幾微秒的暫時(shí)性介質(zhì)擊穿，因而在紋波很大或有瞬變電壓的電路里，應(yīng)該使用固體電容器。

④ 使用寄生電感和電容量小的電阻器。片狀電阻器可用于超高頻段。

⑤ 大電感寄生電容大，為了提高低頻部分的插損，不要使用單節(jié)濾波器，而應(yīng)該使用若干小電感組成的多節(jié)濾波器。

⑥ 使用磁芯電感要注意飽和特性，特別要注意高電平脈沖會(huì)降低磁芯電感的電感量和在濾波器電路中的插入損耗。

⑦ 盡量使用屏蔽的繼電器并使屏蔽殼體接地。

⑧ 選用有效地屏蔽、隔離的輸入變壓器。

⑨ 用于敏感電路的電源變壓器應(yīng)該有靜電屏蔽，屏蔽殼體和變壓器殼體都應(yīng)接地。

⑩ 設(shè)備內(nèi)部的互連信號(hào)線必須使用屏蔽線，以防它們之間的騷擾耦合。

? 為使每個(gè)屏蔽體都與各自的插針相連，應(yīng)選用插針足夠多的插頭座。

7、方波脈沖驅(qū)動(dòng)電感傳感器的問(wèn)題

答：① 信號(hào)測(cè)試過(guò)程中，盡量在屏蔽環(huán)境下進(jìn)行，如果不便的話，至少要屏蔽傳感器和前級(jí)。

② 測(cè)試過(guò)程中盡量使用差分探頭，或至少要盡可能減短探頭的接地線長(zhǎng)度。這樣能減少測(cè)試誤差。

③ 你的電路實(shí)際工作頻率并不太高，可以通過(guò)布線減少振鈴。為了噪聲特性更好，應(yīng)當(dāng)考慮共模信號(hào)的抑制問(wèn)題，必要時(shí)插入共扼電抗器，同時(shí)注意整個(gè)工作環(huán)境中的開(kāi)關(guān)電源噪聲，以及避免電源耦合。

④ 如果傳感器允許，可以使用電流放大模式，這有利于提高速度，降低噪聲。模擬開(kāi)關(guān)盡量放到前置放大器之后，盡管多了一路前置放大器，但性能提高不少，而且降低調(diào)試難度。

⑤ 如果十分介意波形，考慮額外的頻率補(bǔ)償。如果僅僅是數(shù)字檢測(cè)，則應(yīng)當(dāng)降低工作頻率?？偠灾艿皖l則低頻，能隔直則隔直。

⑥ 注意AD轉(zhuǎn)換前的抗混疊濾波，以及軟件濾波，提高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

8、GPS電磁干擾現(xiàn)象表現(xiàn)：尤其是GPS應(yīng)用在PMP這種產(chǎn)品，功能是MP4、MP3、FM調(diào)頻+GPS導(dǎo)航功能的手持車載兩用的GPS終端產(chǎn)品，一定得有一個(gè)內(nèi)置GPS Antenna，這樣GPS Antenna與GPS終端產(chǎn)品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易產(chǎn)生EMI/EMC電磁干擾，致使GPS Antenna的收星能力下降很多，幾乎沒(méi)辦法正常定位。采取什么樣的辦法可以解決這樣的EMI/EMC電磁干擾？

答：可以在上面加上ESD Filter，既有防靜電又能抗電磁干擾。我們的手機(jī)客戶帶GPS功能的就用的這個(gè)方法。做這些的廠家有泰克（瑞侃），佳邦，韓國(guó)ICT等等很多。

9、板子上幾乎所有的重要信號(hào)線都設(shè)計(jì)成差分對(duì)，目的在增強(qiáng)信號(hào)抗干擾能力，一直有很多困惑的地方:

① 是否差分信號(hào)只定義在仿真信號(hào)或數(shù)字信號(hào)或都有定??

② 在實(shí)際的線路圖中差分線對(duì)上的網(wǎng)羅如濾波器，應(yīng)如何分析其頻率響應(yīng)，是否還是與分析一般的二端口網(wǎng)羅的方法一樣?

③ 差分線對(duì)上承載的差分信號(hào)如何轉(zhuǎn)換成一般的信號(hào)? 差分線對(duì)上的信號(hào)波形是怎樣的，相互之間的關(guān)系如何?

答：① 差分信號(hào)只是使用兩根信號(hào)線傳輸一路信號(hào)，依靠信號(hào)間電壓差進(jìn)行判決的電路，既可以是模擬信號(hào)，也可以是數(shù)字信號(hào)。

實(shí)際的信號(hào)都是模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)只是模擬信號(hào)用門限電平量化后的取樣結(jié)果。因此差分信號(hào)對(duì)于數(shù)字和模擬信號(hào)都可以定義。

② 差分信號(hào)的頻率響應(yīng)，這個(gè)問(wèn)題好。實(shí)際差分端口是一個(gè)四端口網(wǎng)絡(luò)，它存在差模和共模兩種分析方式。

如下圖所示。在分析頻率相應(yīng)的時(shí)候，要分別添加同極性的共模掃頻源和互為反極性的差模掃頻源。而相應(yīng)端需要相應(yīng)設(shè)置共模電壓測(cè)試點(diǎn)Vcm＝（V1＋V2）/2， 和差模電壓測(cè)試點(diǎn)Vdm=V1-V2。

網(wǎng)絡(luò)上有很多關(guān)于差分信號(hào)阻抗計(jì)算和原理的文章，可以詳細(xì)了解一下。

③ 差分信號(hào)通常進(jìn)入差分驅(qū)動(dòng)電路，放大后得到差分信號(hào)。最簡(jiǎn)單的就是差分共射鏡像放大器電路了，這個(gè)在一般的模擬電路教材都有介紹。

下圖是某差分放大器件的spice電路圖和輸出信號(hào)波形，一般需要他們完全反相，有足夠的電壓差大于差模電壓門限。當(dāng)然信號(hào)不可避免有共模成分，所以差分放大器一個(gè)很重要的指標(biāo)就是共模抑制比Kcmr=Adm/Acm 。

10、我為單位的直流磁鋼電機(jī)設(shè)計(jì)了一塊調(diào)速電路，電源端已用0.33uf+夏普電視機(jī)電感+0.33uf后不理想，后用4只電感串在PCB板電源端，但在30~50MHz之間超了12db，該如何處理？

答：通常來(lái)講，LC或PI型濾波電路比單一的電容濾波或電感濾波效果要好。您所謂的電源端用0.33uf+夏普電視機(jī)電感+0.33uf后不理想不知道是什么意思？是輻射超標(biāo)嗎？在什么頻段？我猜測(cè)直流磁鋼電機(jī)供電回路中，反饋噪聲幅度大，頻率較低，需要感值大一點(diǎn)的電感濾波，同時(shí)采用多級(jí)電容濾波，效果會(huì)好一些。

11、最近正想搞個(gè)0--150M，增益不小于80 DB的寬帶放大器，!請(qǐng)問(wèn)在EMC方面應(yīng)該注意什么問(wèn)題呢?

答①：寬帶放大器設(shè)計(jì)時(shí)特別要注意低噪聲問(wèn)題，比如要電源供給必須足夠穩(wěn)定等。

答②：⑴ 注意輸入和輸出的阻抗匹配問(wèn)題，比如共基輸入射隨輸出等

⑵ 各級(jí)的去偶問(wèn)題，包括高頻和低頻紋波等

⑶ 深度負(fù)反饋，以及防止自激振蕩和環(huán)回自激等

⑷ 帶通濾波器的設(shè)計(jì)問(wèn)題

答③：實(shí)在不好回答，看不到實(shí)際的設(shè)計(jì)，一切建議還是老生常談：注意EMC的三要素，注意傳導(dǎo)和輻射路徑，注意電源分配和地彈噪聲。

150MHz是模擬信號(hào)帶寬，數(shù)字信號(hào)的上升沿多快呢？如果轉(zhuǎn)折頻率也在150MHz以下，個(gè)人認(rèn)為，傳導(dǎo)耦合，電源平面輻射將是主要考慮的因素，先做好電源的分配，分割和去耦電路吧。

80dB，增益夠高的，做好前極小信號(hào)及其參考電源和地的隔離保護(hù)，盡量降低這個(gè)部分的電源阻抗。

12、求教小功率直流永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中EMC的方法和事項(xiàng)。生產(chǎn)了一款90W的直流永磁電機(jī)(110~120V，轉(zhuǎn)速2000/分鐘)EMC一直超標(biāo)，生產(chǎn)后先把16槽改24槽，又做了軸絕緣，未能達(dá)標(biāo)!現(xiàn)在又要設(shè)計(jì)生產(chǎn)125W的電機(jī)，如何處理？

答：直流永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中EMC問(wèn)題，主要由于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)和換相時(shí)引起的打火。具體分析，可以使用RMxpert來(lái)設(shè)計(jì)優(yōu)化電機(jī)參數(shù)，Maxwell2D來(lái)仿真EMI實(shí)際輻射。

13、是否可用阻抗邊界（Impedance）方式設(shè)定？或者用類似的分層阻抗 RLC阻??又或者使用ADS設(shè)計(jì)電路和HFSS/EMPro協(xié)同作業(yè)？

答：集中電阻可以用RLC邊界實(shí)現(xiàn)；如果是薄膜電阻，可以用面阻抗或阻抗編輯實(shí)現(xiàn)。

14、我現(xiàn)在在對(duì)外殼有一圈金屬裝飾件的機(jī)器做靜電測(cè)試，測(cè)試中遇到：接觸放電4k時(shí)32k晶振沒(méi)問(wèn)題，空氣放電8k停振的問(wèn)題，如何處理？

答：有金屬的話，空氣放電和接觸放電效果差不多，建議你在金屬支架上噴絕緣漆試試。

15、我們現(xiàn)在測(cè)量PCB電磁輻射很麻煩，采用的是頻譜儀加自制的近場(chǎng)探頭，先不說(shuō)精度的問(wèn)題，光是遇到大電壓的點(diǎn)都很頭疼，生怕頻譜儀受損。不知能否通過(guò)仿真的方法解決。

答：首先，EMI的測(cè)試包括近場(chǎng)探頭和遠(yuǎn)場(chǎng)的輻射測(cè)試，任何仿真工具都不可能替代實(shí)際的測(cè)試；其次，Ansys的PCB單板噪聲和輻射仿真工具SIwave和任意三維結(jié)構(gòu)的高頻結(jié)構(gòu)仿真器HFSS分別可以仿真單板和系統(tǒng)的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射，以及在有限屏蔽環(huán)境下的EMI輻射。

仿真的有效性，取決于你對(duì)自己設(shè)計(jì)的EMI問(wèn)題的考慮以及相應(yīng)的軟件設(shè)置。

例如：?jiǎn)伟迳喜钅＿€是共模輻射，電流源還是電壓源輻射等等。就我們的一些實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，絕大多數(shù)的EMI問(wèn)題都可以通過(guò)仿真分析解決，而且與實(shí)際測(cè)試比較，效果非常好。

16、聽(tīng)說(shuō)Ansys的EMC工具一般仿真1GHz以上頻率的，我們板上頻率最高的時(shí)鐘線是主芯片到SDRAM的只有133MHz，其余大部分的頻率都是KHz級(jí)別的。我們主要用ADS/Hyperlynx做的SI/PI設(shè)計(jì)，操作比較簡(jiǎn)單，但是現(xiàn)在整板的EMC依舊超標(biāo)，影響畫面質(zhì)量。另外，你們的工具和Mentor PADS有接口嗎？

答：Ansys的工具可以仿真從直流到幾十GHz以上頻率的信號(hào)，只是相對(duì)其它工具而言，1GHz以上的有損傳輸線模型更加精確。

據(jù)我所知，ADS/HyperLynx主要是做SI和crosstalk的仿真，以及一點(diǎn)單根信號(hào)線的EMI輻射分析，目前還沒(méi)有PI分析的功能。

影響單板的EMC的原因很多，解決信號(hào)完整性和串?dāng)_只是解決EMC的其中一方面，電源平面的噪聲，去耦策略，屏蔽方式，電流分布路徑等都會(huì)影響到EMC指標(biāo)。

這些都可以再Ansys的SIwave工具中，通過(guò)仿真進(jìn)行考察。補(bǔ)充說(shuō)明，Ansys的工具與Mentor PADS有接口。

17、請(qǐng)說(shuō)明一下什么時(shí)候用分割底層來(lái)減少干擾，什么時(shí)候用地層分區(qū)來(lái)減少干擾。

答：分割底層，我還沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)，什么意思？是否能舉個(gè)例子。地層分割，主要是為了提??擾源和被干擾體之間的隔離度，如數(shù)模之間的隔離。

當(dāng)然分割也會(huì)帶來(lái)諸如跨分割等信號(hào)完整性問(wèn)題，利用Ansys的SIwave可以方便的檢查任意點(diǎn)之間的隔離度。

當(dāng)然提高隔離度，還有其它辦法，分層、去耦、單點(diǎn)連接、都是辦法，具體應(yīng)用的效果可以用軟件仿真。

18、電容跨接兩個(gè)不同的電源銅箔分區(qū)用作高頻信號(hào)的回流路徑，眾所周知電容隔直流通交流，頻率越高電流越流暢，我的疑惑是現(xiàn)今接入PCB中的電源大都是經(jīng)過(guò)濾除交流的，那么如前所述電容通過(guò)的是什么呢?"交流的信號(hào)"嗎?

答①：這個(gè)問(wèn)題很有點(diǎn)玄妙，沒(méi)見(jiàn)過(guò)很令人信服的解釋。對(duì)于交流，理想的是，電源和地“短路”，然而實(shí)際上其間的阻抗不可能真的是0 。你說(shuō)的電容，容量不能太大，以體現(xiàn)出“低頻少一點(diǎn)接地，高頻多點(diǎn)接地”這一原則。這大概就是該電容的存在價(jià)值。經(jīng)常遇到這樣的情況：2個(gè)各自帶有電源的部件連接后，產(chǎn)生了莫名其妙的干擾，用個(gè)瓷片電容跨在2個(gè)電源間，干擾就沒(méi)了。

答②：該電容是用來(lái)做穩(wěn)壓和EMI用的，通過(guò)的是交流信號(hào)?！艾F(xiàn)今接入PCB中的電源大都是經(jīng)過(guò)濾除交流的”的確如此，不過(guò)別忘了，數(shù)字電路本身就會(huì)產(chǎn)生交流信號(hào)而對(duì)電源造成干擾，當(dāng)大量的開(kāi)關(guān)管同時(shí)作用時(shí)，對(duì)電源造成的波動(dòng)是非常大的。

不過(guò)在實(shí)際中，這種電容主要是起到輔助的作用，用來(lái)提高系統(tǒng)的性能，其它地方設(shè)計(jì)的好的話，完全可以不要。

答③：交流即是變化的。對(duì)于所謂的直流電平，比如電源來(lái)說(shuō)，由于布線存在阻抗，當(dāng)他的負(fù)載發(fā)生變化，對(duì)電源的需求就會(huì)變化，或大或小。

這種情況下，“串聯(lián)”的布線阻抗就會(huì)產(chǎn)生或大或小的壓降。于是，直流電源上就有了交流的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的頻率與負(fù)責(zé)變化的頻率有關(guān)。電容的作用在于，就近存儲(chǔ)一定的電荷能量，讓這種變化所需要的能量可以直接從電容處獲得。

近似地，電容（這時(shí)可以看成電源啦）和負(fù)載之間好像就有了一條交流回路。電容起到交流回路的作用，大致就是這樣的吧……

19、公司新做了一款手機(jī)，在做3C認(rèn)證時(shí)有一項(xiàng)輻射指標(biāo)沒(méi)過(guò)，頻率為50-60M，超過(guò)了5dB，應(yīng)該是充電器引起的，就加了幾個(gè)電容，其它的沒(méi)有，電容有1uF，100uF的。請(qǐng)問(wèn)有沒(méi)有什么好的解決方案（不改充電器只更改手機(jī)電路）。在手機(jī)板的充電器的輸入端加電容能解決嗎？

答①：電容大的加大，小的改小，串個(gè)BIT，不過(guò)是電池導(dǎo)致的可能性不是很大。

答②：你將變頻電感的外殼進(jìn)行對(duì)地短接和屏蔽試試。

20、PCB設(shè)計(jì)如何避免高頻干擾？

答：避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號(hào)電磁場(chǎng)的干擾，也就是所謂的串?dāng)_(Crosstalk)。

可用拉大高速信號(hào)和模擬信號(hào)之間的距離，或加ground guard/shunt traces在模擬信號(hào)旁邊。

還要注意數(shù)字地對(duì)模擬地的噪聲干擾。

21、PCB設(shè)計(jì)中如何解決高速布線與EMI的沖突？

答：因EMI所加的電阻電容或ferrite bead， 不能造成信號(hào)的一些電氣特性不符合規(guī)范。

所以， 最好先用安排走線和PCB疊層的技巧來(lái)解決或減少EMI的問(wèn)題， 如高速信號(hào)走內(nèi)層。最后才用電阻電容或ferrite bead的方式， 以降低對(duì)信號(hào)的傷害。

22、若干PCB組成系統(tǒng)，各板之間的地線應(yīng)如何連接？

答：各個(gè)PCB板子相互連接之間的信號(hào)或電源在動(dòng)作時(shí)，例如A板子有電源或信號(hào)送到B板子，一定會(huì)有等量的電流從地層流回到A板子 (此為Kirchoff current law)。

這地層上的電流會(huì)找阻抗最小的地方流回去。所以，在各個(gè)不管是電源或信號(hào)相互連接的接口處，分配給地層的管腳數(shù)不能太少，以降低阻抗，這樣可以降低地層上的噪聲。

另外，也可以分析整個(gè)電流環(huán)路，尤其是電流較大的部分，調(diào)整地層或地線的接法，來(lái)控制電流的走法(例如，在某處制造低阻抗，讓大部分的電流從這個(gè)地方走)，降低對(duì)其它較敏感信號(hào)的影響。

23、PCB設(shè)計(jì)中差分信號(hào)線中間可否加地線？

答：差分信號(hào)中間一般是不能加地線。因?yàn)椴罘中盘?hào)的應(yīng)用原理最重要的一點(diǎn)便是利用差分信號(hào)間相互耦合(coupling)所帶來(lái)的好處，如flux cancellation，抗噪聲(noise immunity)能力等。若在中間加地線，便會(huì)破壞耦合效應(yīng)。

24、適當(dāng)選擇PCB與外殼接地的點(diǎn)的原則是什么？

答：選擇PCB與外殼接地點(diǎn)選擇的原則是利用chassis ground提供低阻抗的路徑給回流電流(returning current)及控制此回流電流的路徑。

例如，通常在高頻器件或時(shí)鐘產(chǎn)生器附近可以借固定用的螺絲將PCB的地層與chassis ground做連接，以盡量縮小整個(gè)電流回路面積，也就減少電磁輻射。

25、在電路板尺寸固定的情況下，如果設(shè)計(jì)中需要容納更多的功能，就往往需要提高PCB的走線密度，但是這樣有可能導(dǎo)致走線的相互干擾增強(qiáng)，同時(shí)走線過(guò)細(xì)也使阻抗無(wú)法降低，請(qǐng)介紹在高速（>100MHz）高密度PCB設(shè)計(jì)中的技巧？

答：在設(shè)計(jì)高速高密度PCB時(shí)，串?dāng)_(crosstalk interference)確實(shí)是要特別注意的，因?yàn)樗鼘?duì)時(shí)序(timing)與信號(hào)完整性(signal integrity)有很大的影響。

以下提供幾個(gè)注意的地方：

① 控制走線特性阻抗的連續(xù)與匹配。

② 走線間距的大小。一般?？吹降拈g距為兩倍線寬?？梢酝高^(guò)仿真來(lái)知道走線間距對(duì)時(shí)序及信號(hào)完整性的影響，找出可容忍的最小間距。不同芯片信號(hào)的結(jié)果可能不同。

③ 選擇適當(dāng)?shù)亩私臃绞健?/p>

④ 避免上下相鄰兩層的走線方向相同，甚至有走線正好上下重迭在一起，因?yàn)檫@種串?dāng)_比同層相鄰走線的情形還大。

⑤ 利用盲埋孔(blind/buried via)來(lái)增加走線面積。但是PCB板的制作成本會(huì)增加。在實(shí)際執(zhí)行時(shí)確實(shí)很難達(dá)到完全平行與等長(zhǎng)，不過(guò)還是要盡量做到。

除此以外，可以預(yù)留差分端接和共模端接，以緩和對(duì)時(shí)序與信號(hào)完整性的影響。

26、PCB設(shè)計(jì)中模擬電源處的濾波經(jīng)常是用LC電路。但是為什么有時(shí)LC比RC濾波效果差？

答：LC與RC濾波效果的比較必須考慮所要濾掉的頻帶與電感值的選擇是否恰當(dāng)。因?yàn)殡姼械母锌?reactance)大小與電感值和頻率有關(guān)。

如果電源的噪聲頻率較低，而電感值又不夠大，這時(shí)濾波效果可能不如RC。但是，使用RC濾波要付出的代價(jià)是電阻本身會(huì)耗能，效率較差，且要注意所選電阻能承受的功率。

27、PCB設(shè)計(jì)中濾波時(shí)選用電感，電容值的方法是什么？

答：電感值的選用除了考慮所想濾掉的噪聲頻率外，還要考慮瞬時(shí)電流的反應(yīng)能力。

如果LC的輸出端會(huì)有機(jī)會(huì)需要瞬間輸出大電流，則電感值太大會(huì)阻礙此大電流流經(jīng)此電感的速度，增加紋波噪聲(ripple noise)。電容值則和所能容忍的紋波噪聲規(guī)范值的大小有關(guān)。紋波噪聲值要求越小，電容值會(huì)較大。

而電容的ESR/ESL也會(huì)有影響。另外，如果這LC是放在開(kāi)關(guān)式電源(switching regulation power)的輸出端時(shí)，還要注意此LC所產(chǎn)生的極點(diǎn)零點(diǎn)(pole/zero)對(duì)負(fù)反饋控制(negative feedback control)回路穩(wěn)定度的影響。

28、EMI的問(wèn)題和信號(hào)完整性的問(wèn)題，是相互關(guān)聯(lián)的，如何在定義標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，平衡兩者?

答：信號(hào)完整性和EMC雖然關(guān)系很強(qiáng)，但是信號(hào)完整性一直都沒(méi)有特別強(qiáng)制的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。至于信號(hào)完整性和EMI兩者如何平衡，這不是測(cè)試規(guī)范的事，如果要達(dá)到二者平衡，最好在滿足信號(hào)完整性的要求下降低信號(hào)上升和下降沿。

29、PCB設(shè)計(jì)中如何盡可能的達(dá)到EMC要求，又不致造成太大的成本壓力？

答：PCB板上會(huì)因EMC而增加的成本通常是因增加地層數(shù)目以增強(qiáng)屏蔽效應(yīng)及增加了ferrite bead、choke等抑制高頻諧波器件的緣故。

除此之外，通常還是需搭配其它機(jī)構(gòu)上的屏蔽結(jié)構(gòu)才能使整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)EMC的要求。以下僅就PCB板的設(shè)計(jì)技巧提供幾個(gè)降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應(yīng)。

幾個(gè)降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應(yīng)：

① 盡可能選用信號(hào)斜率(slew rate)較慢的器件，以降低信號(hào)所產(chǎn)生的高頻成分。

② 注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對(duì)外的連接器。

③ 注意高速信號(hào)的阻抗匹配，走線層及其回流電流路徑(return current path)， 以減少高頻的反射與輻射。

④ 在各器件的電源管腳放置足夠與適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼?。特別注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計(jì)所需。

⑤ 對(duì)外的連接器附近的地可與地層做適當(dāng)分割，并將連接器的地就近接到chassis ground。

⑥ 可適當(dāng)運(yùn)用ground guard/shunt traces在一些特別高速的信號(hào)旁。但要注意guard/shunt traces對(duì)走線特性阻抗的影響。

⑦ 電源層比地層內(nèi)縮20H，H為電源層與地層之間的距離。

30、PCB設(shè)計(jì)中當(dāng)一塊PCB板中有多個(gè)數(shù)/模功能塊時(shí)，常規(guī)做法是要將數(shù)/模地分開(kāi)，原因何在？

答：將數(shù)/模地分開(kāi)的原因是因?yàn)閿?shù)字電路在高低電位切換時(shí)會(huì)在電源和地產(chǎn)生噪聲，噪聲的大小跟信號(hào)的速度及電流大小有關(guān)。

如果地平面上不分割且由數(shù)字區(qū)域電路所產(chǎn)生的噪聲較大而模擬區(qū)域的電路又非常接近，則即使數(shù)模信號(hào)不交叉， 模擬的信號(hào)依然會(huì)被地噪聲干擾。

也就是說(shuō)數(shù)模地不分割的方式只能在模擬電路區(qū)域距產(chǎn)生大噪聲的數(shù)字電路區(qū)域較遠(yuǎn)時(shí)使用。

31、在高速PCB設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該從哪些方面去考慮EMC、EMI的規(guī)則呢？

答：一般EMI/EMC設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮輻射(radiated)與傳導(dǎo)(conducted)兩個(gè)方面. 前者歸屬于頻率較高的部分(>30MHz)后者則是較低頻的部分(<30MHz)。

所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分.一個(gè)好的EMI/EMC設(shè)計(jì)必須一開(kāi)始布局時(shí)就要考慮到器件的位置， PCB迭層的安排， 重要聯(lián)機(jī)的走法， 器件的選擇等， 如果這些沒(méi)有事前有較佳的安排， 事后解決則會(huì)事倍功半， 增加成本.。

例如時(shí)鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對(duì)外的連接器， 高速信號(hào)盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射， 器件所推的信號(hào)之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分， 選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時(shí)注意其頻率響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲。

另外， 注意高頻信號(hào)電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loop impedance盡量小)以減少輻射. 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍. 最后， 適當(dāng)?shù)倪x擇PCB與外殼的接地點(diǎn)(chassis ground)。

32、PCB設(shè)計(jì)時(shí)，怎樣通過(guò)安排疊層來(lái)減少EMI問(wèn)題？

答：首先，EMI要從系統(tǒng)考慮，單憑PCB無(wú)法解決問(wèn)題。層疊對(duì)EMI來(lái)講，我認(rèn)為主要是提供信號(hào)最短回流路徑，減小耦合面積，抑制差模干擾。另外地層與電源層緊耦合，適當(dāng)比電源層外延，對(duì)抑制共模干擾有好處。

33、PCB設(shè)計(jì)時(shí)，為何要鋪銅？

答：一般鋪銅有幾個(gè)方面原因——

① EMC.對(duì)于大面積的地或電源鋪銅，會(huì)起到屏蔽作用，有些特殊地，如PGND起到防護(hù)作用。

② PCB工藝要求。一般為了保證電鍍效果，或者層壓不變形，對(duì)于布線較少的PCB板層鋪銅。

③ 信號(hào)完整性要求，給高頻數(shù)字信號(hào)一個(gè)完整的回流路徑，并減少直流網(wǎng)絡(luò)的布線。

當(dāng)然還有散熱，特殊器件安裝要求鋪銅等等原因

34、安規(guī)問(wèn)題：FCC、EMC的具體含義是什么？

答：FCC: federal communication commission 美國(guó)通信委員會(huì)；EMC: electro megnetic compatibility 電磁兼容。FCC是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織，EMC是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)頒布都有相應(yīng)的原因，標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法。

35、在做pcb板的時(shí)候，為了減小干擾，地線是否應(yīng)該構(gòu)成閉環(huán)形式？

答：在做PCB板的時(shí)候，一般來(lái)講都要減小回路面積，以便減少干擾，布地線的時(shí)候，也不 應(yīng)布成閉合形式，而是布成樹(shù)枝狀較好，還有就是要盡可能增大地的面積。

36、PCB設(shè)計(jì)中，如何避免串?dāng)_？

答：變化的信號(hào)（例如階躍信號(hào)）沿傳輸線由A到B傳播，傳輸線C-D上會(huì)產(chǎn)生耦合信號(hào)，變化的信號(hào)一旦結(jié)束也就是信號(hào)恢復(fù)到穩(wěn)定的直流電平時(shí)，耦合信號(hào)也就不存在了，因此串?dāng)_僅發(fā)生在信號(hào)跳變的過(guò)程當(dāng)中，并且信號(hào)沿的變化（轉(zhuǎn)換率）越快，產(chǎn)生的串?dāng)_也就越大。

空間中耦合的電磁場(chǎng)可以提取為無(wú)數(shù)耦合電容和耦合電感的集合，其中由耦合電容產(chǎn)生的串?dāng)_信號(hào)在受害網(wǎng)絡(luò)上可以分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_Sc，這個(gè)兩個(gè)信號(hào)極性相同；由耦合電感產(chǎn)生的串?dāng)_信號(hào)也分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_SL，這兩個(gè)信號(hào)極性相反。

耦合電感電容產(chǎn)生的前向串?dāng)_和反向串?dāng)_同時(shí)存在，并且大小幾乎相等，這樣，在受害網(wǎng)絡(luò)上的前向串?dāng)_信號(hào)由于極性相反，相互抵消，反向串?dāng)_極性相同，疊加增強(qiáng)。串?dāng)_分析的模式通常包括默認(rèn)模式，三態(tài)模式和最壞情況模式分析。

默認(rèn)模式類似我們實(shí)際對(duì)串?dāng)_測(cè)試的方式，即侵害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器由翻轉(zhuǎn)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，受害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器保持初始狀態(tài)（高電平或低電平），然后計(jì)算串?dāng)_值。這種方式對(duì)于單向信號(hào)的串?dāng)_分析比較有效。三態(tài)模式是指侵害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器由翻轉(zhuǎn)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，受害的網(wǎng)絡(luò)的三態(tài)終端置為高阻狀態(tài)，來(lái)檢測(cè)串?dāng)_大小。

這種方式對(duì)雙向或復(fù)雜拓樸網(wǎng)絡(luò)比較有效。最壞情況分析是指將受害網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)器保持初始狀態(tài)，仿真器計(jì)算所有默認(rèn)侵害網(wǎng)絡(luò)對(duì)每一個(gè)受害網(wǎng)絡(luò)的串?dāng)_的總和。這種方式一般只對(duì)個(gè)別關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，因?yàn)橐?jì)算的組合太多，仿真速度比較慢。

37、在EMC測(cè)試中發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)的諧波超標(biāo)十分嚴(yán)重，只是在電源引腳上連接去耦電容。在PCB設(shè)計(jì)中需要注意哪些方面以抑止電磁輻射呢？

答：EMC三要素為輻射源、傳播途徑和受害體。傳播途徑分為空間輻射傳播和電纜傳導(dǎo)。所以要抑制諧波，首先看看它傳播的途徑。電源去耦是解決傳導(dǎo)方式傳播，此外，必要的匹配和屏蔽也是需要的。

38、在PCB設(shè)計(jì)中，通常將地線又分為保護(hù)地和信號(hào)地；電源地又分為數(shù)字地和模擬地，為什么要對(duì)地線進(jìn)行劃分？

答：劃分地的目的主要是出于EMC的考慮，擔(dān)心數(shù)字部分電源和地上的噪聲會(huì)對(duì)其它信號(hào)，特別是模擬信號(hào)通過(guò)傳導(dǎo)途徑有干擾。

至于信號(hào)和保護(hù)地的劃分，是因?yàn)镋MC中ESD靜放電的考慮，類似于我們生活中避雷針接地的作用。無(wú)論怎樣分，最終的大地只有一個(gè)。只是噪聲泄放途徑不同而已。

39、PCB設(shè)計(jì)中，在布時(shí)鐘時(shí)，有必要兩邊加地線屏蔽嗎？

答：是否加屏蔽地線要根據(jù)板上的串?dāng)_/EMI情況來(lái)決定，而且如對(duì)屏蔽地線的處理不好，有可能反而會(huì)使情況更糟。

40、近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_與信號(hào)的頻率和信號(hào)的上升時(shí)間是否有關(guān)系？是否會(huì)隨著它們變化而變化？如果有關(guān)系，能否有公式說(shuō)明它們之間的關(guān)系？

答：應(yīng)該說(shuō)侵害網(wǎng)絡(luò)對(duì)受害網(wǎng)絡(luò)造成的串?dāng)_與信號(hào)變化沿有關(guān)，變化越快，引起的串?dāng)_越大，（V=L*di/dt）。

串?dāng)_對(duì)受害網(wǎng)絡(luò)上數(shù)字信號(hào)的判決影響則與信號(hào)頻率有關(guān)，頻率越快，影響越大。

41、在設(shè)計(jì)PCB板時(shí)，有如下兩個(gè)疊層方案：

疊層1 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋1.5V 》信號(hào) 》電源＋2.5V 》信號(hào) 》電源＋1.25V 》電源＋1.2V 》信號(hào) 》電源＋3.3V 》信號(hào) 》電源＋1.8V 》信號(hào) 》地 》信號(hào)

疊層2 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋1.5V 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋1.25V +1.8V 》電源＋2.5V +1.2V 》信號(hào) 》地 》信號(hào) 》電源＋3.3V 》信號(hào) 》地 》信號(hào)

哪一種疊層順序比較優(yōu)選？對(duì)于疊層2，中間的兩個(gè)分割電源層是否會(huì)對(duì)相鄰的信號(hào)層產(chǎn)生影響？這兩個(gè)信號(hào)層已經(jīng)有地平面給信號(hào)作為回流路徑。

答：應(yīng)該說(shuō)兩種層疊各有好處。第一種保證了平面層的完整，第二種增加了地層數(shù)目，有效降低了電源平面的阻抗，對(duì)抑制系統(tǒng)EMI有好處。

理論上講，電源平面和地平面對(duì)于交流信號(hào)是等效的。但實(shí)際上，地平面具有比電源平面更好的交流阻抗，信號(hào)優(yōu)選地平面作為回流平面。

但是由于層疊厚度因素的影響，例如信號(hào)和電源層間介質(zhì)厚度小于與地之間的介質(zhì)厚度，第二種層疊中跨分割的信號(hào)同樣在電源分隔處存在信號(hào)回流不完整的問(wèn)題。

42、在使用protel 99se軟件設(shè)計(jì)PCB時(shí)，處理器的是8?C51，晶振12MHZ 系統(tǒng)中還有一個(gè)40KHZ的超聲波信號(hào)和800hz的音頻信號(hào)，此時(shí)如何設(shè)計(jì)PCB才能提供高抗干擾能力?對(duì)于89C51等單片機(jī)而言，多大的信號(hào)的時(shí)候能夠影響89C51的正常工??除了拉大兩者之間的距離之外，還有沒(méi)有其它的技巧來(lái)提高系統(tǒng)抗干擾的能力?

答：PCB設(shè)計(jì)提供高抗干擾能力，當(dāng)然需要盡量降低干擾源信號(hào)的信號(hào)變化沿速率，具體多高頻率的信號(hào)，要看干擾信號(hào)是哪種電平，PCB布線多長(zhǎng)。

除了拉開(kāi)間距外，通過(guò)匹配或拓?fù)浣鉀Q干擾信號(hào)的反射，過(guò)沖等問(wèn)題，也可以有效降低信號(hào)干擾。

43、請(qǐng)問(wèn)在PCB 布線中電源的分布和布線是否也需要象接地一樣注意。若不注意會(huì)帶來(lái)什么樣的問(wèn)題？會(huì)增加干擾么？

答：電源若作為平面層處理，其方式應(yīng)該類似于地層的處理，當(dāng)然，為了降低電源的共模輻射，建議內(nèi)縮20倍的電源層距地層的高度。

如果布線，建議走樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，注意避免電源環(huán)路問(wèn)題。電源閉環(huán)會(huì)引起較大的共模輻射。

44、我做了個(gè)TFT LCD的顯示屏，別人在做EMC測(cè)試時(shí)，干擾信號(hào)通過(guò)空間傳導(dǎo)過(guò)來(lái)，導(dǎo)致屏幕顯示的圖象會(huì)晃動(dòng)，幅度挺大的。誰(shuí)能指點(diǎn)下，要怎么處理！是在幾股信號(hào)線上加干擾脈沖群，具體是叫什么名字我也不太清楚，干擾信號(hào)通過(guò)信號(hào)線輻射出來(lái)的。

答：如果是單獨(dú)的LCD，EMC測(cè)試中的脈沖群試驗(yàn)幾乎是過(guò)不去的，特別是用耦合鉗的時(shí)候，會(huì)夠你受的了。如果是儀器中用到了LCD，就不難解決了，例如信號(hào)線的退耦處理，導(dǎo)電膏適當(dāng)減小LCD入口的阻抗，屏表面加屏蔽導(dǎo)電絲網(wǎng)等。

45、前段時(shí)間EMC測(cè)試，GSM固定無(wú)線電話在100MHz-300MHz之間有輻射雜散現(xiàn)象。之后，公司寄給我兩部噴有靜電漆的屏蔽外殼話機(jī)，實(shí)驗(yàn)室不準(zhǔn)換整部話機(jī)，我就把噴有鐵磁性材料的靜電漆的外殼換到了要修改測(cè)試的話機(jī)上。測(cè)試結(jié)果顯示以前的雜散現(xiàn)象沒(méi)有了，但是主頻出現(xiàn)了問(wèn)題，話機(jī)工作的主頻是902MHz，但在905-910MHz之間又出現(xiàn)了幾個(gè)頻率，基本情況就是這樣。修改過(guò)程中，我只換了外殼，電路板和其他硬件都沒(méi)有做任何修改 。

答：話機(jī)種類可以理解為：無(wú)線手機(jī)、無(wú)繩電話等等。需要明確一下：話機(jī)的類型、主機(jī)工作頻率范圍以及機(jī)殼靜電噴涂材料的類型：如鐵磁類或非鐵磁類導(dǎo)電材料以及導(dǎo)電率等 。

46、使用Protel Dxp實(shí)心敷銅時(shí)選pour over all same net objects有什么副作用？會(huì)不會(huì)引起干擾信號(hào)在整塊板上亂竄，從而影響性能？我做的是一塊低頻的數(shù)據(jù)采集卡，這個(gè)問(wèn)題可能不需要擔(dān)心，但還是想搞清楚。

答① ：對(duì)于模、數(shù)混合的PCB板，模、數(shù)、地建議分開(kāi)，最后再同點(diǎn)接地，如用“瓷珠”或0歐電阻連接。高速的數(shù)據(jù)線最好有兩根地線平行走，可以減少干擾。

答②：pour over all same net objects對(duì)信號(hào)的性能沒(méi)有什么影響，只是對(duì)一些焊盤的焊接有影響，散熱比較快。這樣做對(duì)EMI應(yīng)該是有好處的。增加焊盤與銅的接觸面積。

答③：實(shí)心敷銅時(shí)選pour over all same net objects不會(huì)有副作用。應(yīng)該選擇為鋪花焊盤而不是實(shí)心焊盤，因?yàn)閷?shí)心焊盤散熱快，可能導(dǎo)致回流焊時(shí)發(fā)生立碑的情況。

47、請(qǐng)問(wèn)什么是磁珠，有什么用途？磁珠連接、電感連接或者0歐姆電阻連接又是什么 ？

答：磁珠專用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。

磁珠是用來(lái)吸收超高頻信號(hào)，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲(chǔ)器電路（DDR SDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過(guò)50MHZ。

磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（電路）中的RF噪聲，RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號(hào)，而射頻RF能量卻是無(wú)用的電磁干 擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。

要消除這些不需要的信號(hào)能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰減器），該器件允許直流信號(hào)通過(guò)，而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz以上，然而，低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。

要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)：

1、不需要的信號(hào)的頻率范圍為多少;

2、噪聲源是誰(shuí);

3、需要多大的噪聲衰減;

4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）;

5、電路和負(fù)載阻抗是多少;

6、是否有空間在PCB板上放置磁珠。

前三條通過(guò)觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要，即電阻，感抗和總阻抗。總阻抗通過(guò)ZR22πfL()2+:=fL來(lái)描述。

通過(guò)這一曲線，選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有最大阻抗而在低頻和直流下信號(hào)衰減盡量小的磁珠型號(hào)。

片式磁珠在過(guò)大的直流電壓下，阻抗特性會(huì)受到影響，另外，如果工作溫升過(guò)高，或者外部磁場(chǎng)過(guò)大，磁珠的阻抗都會(huì)受到不利的影響。

使用片式磁珠和片式電感的原因：是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí)，使用片式磁珠是最佳的選擇。

48、剛才是做硬件設(shè)計(jì)的工作。請(qǐng)教各位怎么樣確定消除導(dǎo)線間串?dāng)_得電容容值。

答：在PCB布線時(shí)應(yīng)該注意不要有太長(zhǎng)的平行走線，尤其是高速或高擺幅信號(hào)。如果無(wú)法避免，就保持足夠的距離或者添加地線隔離。受體積限制和抗干擾要求高的部位可用金屬屏蔽合隔離。

49、在實(shí)際做產(chǎn)品的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很頭疼的問(wèn)題。將開(kāi)發(fā)的樣機(jī)放在某個(gè)干擾很厲害的車上的時(shí)候，為了解決續(xù)流的問(wèn)題，講一個(gè)小電瓶并接在汽車的電源上（加了一個(gè)二極管防止小電瓶的電壓被拉跨。）但是發(fā)現(xiàn)一旦與汽車的打鐵地線一連接，終端就會(huì)被干擾。有好的建議嗎？

答：這是很明顯的EMC問(wèn)題，車上電火花干擾，導(dǎo)致你的終端設(shè)備被干擾，這個(gè)干擾可能是輻射，也可能是傳導(dǎo)到你的終端。

這個(gè)問(wèn)題很多種原因：

1、接地問(wèn)題，你的終端主板上地線的走線問(wèn)題，布銅的情況；

2、外殼的屏蔽問(wèn)題，做好是金屬外殼，將不是金屬部分外殼用錫箔封上，可以一試；

3、線路板的布局，電源部分和CPU部分盡量分開(kāi)，電源部分走線要盡量粗，盡量短，布線規(guī)則很重要；

4、線路板的層數(shù)比較重要，一般汽車上電子產(chǎn)品主板最好是至少4層板，兩層板抗干擾可能較差；

5、加磁環(huán)，你可以考慮在做試驗(yàn)時(shí)在電源線上套上磁環(huán)。

當(dāng)然可能還有很多別的解決方法，具體情況可能不一樣，希望對(duì)你能夠有所幫助

50、問(wèn)在電路中，為什么在 SCL、SDA、AS都串聯(lián)一個(gè)電阻，電阻的大小在電路中都會(huì)有什么影響？

答：上拉是增加?q干擾能力的，一般取值Vcc/1mA~10K；串聯(lián)是阻尼用的，一般取33ohm~ 470ohm， 即當(dāng)信號(hào)線上的脈沖頻率較高時(shí)將會(huì)從線的一端反射到另一端，這將可能影響數(shù)據(jù)及有EMI，加串一個(gè)電阻在線中間將可有效控制這種反射。

51、品在做CE/FCC測(cè)試時(shí)，如果在200MHz時(shí)輻射偏高，超過(guò)可接受的范圍，應(yīng)該怎么消除，磁珠應(yīng)該怎么選擇，另外晶振倍頻部分的輻射應(yīng)該如何去消除。

答：你談到的問(wèn)題實(shí)在是太簡(jiǎn)單，沒(méi)有辦法給予你一個(gè)非常準(zhǔn)確的答復(fù)，不過(guò)根據(jù)我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，給點(diǎn)思考的方法。

如果你能肯定是倍頻，則主要對(duì)產(chǎn)生倍頻的器件進(jìn)行進(jìn)行處理，這應(yīng)該是有目標(biāo)的，在處理時(shí)可以直接試一試，將產(chǎn)生倍頻的器件進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的屏蔽（只需要用可樂(lè)罐做個(gè)屏蔽罩，關(guān)鍵是要注意接地）。

在進(jìn)行測(cè)試看看輻射值是否降低，如果降低則明確輻射的來(lái)源，再專門對(duì)其進(jìn)行屏蔽處理。如果沒(méi)有變化，則應(yīng)重點(diǎn)考慮一下，露在外面的傳輸線，如果傳輸線能接地一定要接地，最好能采用屏蔽線試一試，看看有沒(méi)有變化，以確認(rèn)是否與傳輸線有關(guān)。

最后就是箱體本身的屏蔽問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜，而且成本較高，是在沒(méi)有辦法的情況才考慮解決的方式。這幾種方式都嘗試后，輻射值應(yīng)該會(huì)降低的。

52、最近在寫一個(gè)2KW的吸塵器軟件，功能是實(shí)現(xiàn)了，但過(guò)不了EMC。請(qǐng)指點(diǎn)下，軟件上面采用哪種算法，可以過(guò)EMC! 功能簡(jiǎn)述如下：

①軟起動(dòng)和軟調(diào)速功能。(所謂軟起動(dòng)也就是電機(jī)慢慢的加速，速度不會(huì)突變)

②可以調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

③是用可控硅控制電機(jī)的?？刂品绞绞菍?duì)正弦波斬波。

在硬件方面，電路很簡(jiǎn)單，硬件處理EMC就只一個(gè)0.1uF的安規(guī)電容。

答：和硬件方面溝通，可能要多下功夫，單純軟件很難解決。

53、DECODER中的DA的轉(zhuǎn)換頻率從芯片里面順電源和地輻射出來(lái)，為166M。我在電源上并了個(gè)1N ，或630P，或30P但都濾不掉。兩層板，電源回路很短，請(qǐng)給點(diǎn)建議，并分析下濾不掉的原因。

答①：電源的質(zhì)量差（負(fù)載能力），DA應(yīng)該單獨(dú)用一個(gè)電源。

答②：首先檢查輸出端接地是否良好，再將信號(hào)輸出端口串BEAD試試。

答③：我認(rèn)為你可以將其用100M磁珠損號(hào)166M高頻。

54、 要做多路的溫度采集，用的是K型熱電偶，電源用電荷泵轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)調(diào)理部分想用AD620和OP07做二級(jí)放大，現(xiàn)在有幾個(gè)地方不太有把握。

①電源，我現(xiàn)在用12v電瓶供電，用電荷泵轉(zhuǎn)換成+/-12v，這樣的電壓有一定的紋波，對(duì)信號(hào)的采集比較不利，是否該直接用電瓶電壓做成單電源的呢？

②熱電偶的兩個(gè)信號(hào)端是否按AD620的數(shù)據(jù)手冊(cè)上例子一樣直接輸入AD620的輸入端即可，我看手冊(cè)上還有EMI FILTER的部分，這部分對(duì)測(cè)量熱電偶的情況應(yīng)該怎么加進(jìn)去呢？熱電偶的冷端是該接地還是接一個(gè)穩(wěn)定的電壓呢？

③因?yàn)槲乙蟮臏囟壬婕暗搅阆拢虼薃D620輸出后要分別經(jīng)過(guò)同相放大和反相放大再送入A/D端口，我打算用OP07制作二級(jí)濾波，一級(jí)是無(wú)限增益濾波電路，二級(jí)是同相放大2倍和反相放大2倍的濾波電路，不知道這樣可不可以？

答：如你的熱電偶的冷端接地(許多設(shè)備熱電偶一端已接地)，而且測(cè)溫零度以下，你最好還是用+/-電源，這是通常的做法。

電源的紋波要好，但不一定正負(fù)對(duì)稱，你可再加穩(wěn)定的LDO實(shí)現(xiàn)。低頻濾波對(duì)結(jié)果很有影響，但一級(jí)濾波應(yīng)能滿足，EMI部分要看你的應(yīng)用環(huán)境。

對(duì)多路測(cè)溫，你可將多路器放在放大之前以降低成本。多路器應(yīng)要差分輸入，熱電偶輸入導(dǎo)線也應(yīng)是熱電偶型的，挺貴的。

55、電磁兼容的一些基本問(wèn)題：認(rèn)證中經(jīng)常遇到的一些EMC問(wèn)題。

答：下面是總結(jié)出來(lái)的一些針對(duì)于電子產(chǎn)品中的部分問(wèn)題。

一般電子產(chǎn)品都最容易出的問(wèn)題有：RE--輻射，CE--傳導(dǎo)，ESD--靜電。

通訊類電子產(chǎn)品不光包括以上三項(xiàng)：RE，CE，ESD，還有Surge--浪涌（雷擊，打雷）

醫(yī)療器械最容易出現(xiàn)的問(wèn)題是：ESD--靜電，EFT--瞬態(tài)脈沖抗干擾，CS--傳導(dǎo)抗干擾，RS--輻射抗干擾

針對(duì)于北方干燥地區(qū)，產(chǎn)品的ESD--靜電要求要很高。

針對(duì)于像四川和一些西南多雷地區(qū)，EFT防雷要求要很高。

56、請(qǐng)問(wèn)怎樣才能去除IC中的電磁干擾?

答：IC受到的電磁干擾，主要是來(lái)自靜電（ESD）。解決IC免受ESD干擾，一方面在布板時(shí)候要考慮ESD（以及EMI）的問(wèn)題，另一方面要考慮增加器件進(jìn)行ESD保護(hù)。

目前有兩種器件 ：壓敏電阻（Varistor）和瞬態(tài)電壓抑制器TVS（Transient Voltage Suppressor）。

前者由氧化鋅構(gòu)成，響應(yīng)速度相對(duì)慢，電壓抑制相對(duì)差，而且每受一次ESD沖擊，就會(huì)老化， 直到失效。

而TVS是半導(dǎo)體制成，響應(yīng)速度快，電壓抑制好，可以無(wú)限次使用。從成本角度看，壓敏電阻成本要比TVS低。

57、電磁干擾現(xiàn)象表現(xiàn)：尤其是GPS應(yīng)用在PMP這種產(chǎn)品，功能是MP4、MP3、FM調(diào)頻+GPS導(dǎo)航功能的手持車載兩用的GPS終端產(chǎn)品，手持車載兩用的GPS導(dǎo)航終端一定的有一個(gè)內(nèi)置GPS Antenna，這樣GPS Antenna與GPS終端產(chǎn)品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易產(chǎn)生電磁干擾，致使GPS Antenna的收星能力下降很多，幾乎沒(méi)辦法正常定位。不知道有沒(méi)有GPS設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)者遇到過(guò)這樣的電磁干擾，然后采取有效的辦法解決這樣的電磁干擾，什么樣的解決辦法？？

答①：我覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題主要出在電路設(shè)計(jì)上，多半是電路的保護(hù)跟屏蔽做的不好，我現(xiàn)在的客戶已經(jīng)沒(méi)有這方面的困惑了，他們現(xiàn)在有兩部分電磁干擾現(xiàn)象，但基本都已經(jīng)解決/bluetooth的電磁干擾，2 遙控器的電磁干擾，解決辦法:第1項(xiàng)我還沒(méi)找到答案，第2項(xiàng)增大遙控器的有效距離到5M。

答②：各功能模塊在PCB上的分布很重要，在PCB Layer之前要根據(jù)電流大小，各部分晶體頻率，合理規(guī)劃，然后各部分接地非常重要，此為解決共電源和地的干擾。

根據(jù)實(shí)測(cè)，主要振蕩源之間的空間距離對(duì)輻射影響很大，稍遠(yuǎn)離對(duì)干擾有明顯降低，如空間不允許，有必要對(duì)其做局部屏蔽，但前提是在PCB同一塊接地區(qū)內(nèi)，然后對(duì)電源的出入口去耦，磁珠電容是不錯(cuò)的選擇，藍(lán)牙及GPS可印板電感。

電源 DC/DC的轉(zhuǎn)換頻率選擇也很重要，不要讓倍頻（多次諧波）與其他電路的頻率（特別是接收）重合，有些DC/DC頻率是固定的，加簡(jiǎn)單的濾波電路就可以。同頻抑制是引起GPS接收和遙控接受靈敏度下降的主要原因。

還有，接受電路的本振幅度要調(diào)的盡量小，否則會(huì)成為一個(gè)持續(xù)的干擾源。我們將藍(lán)牙，GPS接收，另一個(gè)2.4GHz收發(fā)器，433M遙控接收均繼承在一個(gè)盒子內(nèi)，效果還不錯(cuò)，GPS接收靈敏度很高。

58、遇到一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)：

①主控芯片摩托羅拉的MC908JL3

② 8M陶瓷諧振

③電源采用連接線接入

現(xiàn)在是EMI中的傳導(dǎo)電壓在24M的位置單點(diǎn)超標(biāo)0.8dB。請(qǐng)各位指點(diǎn)有沒(méi)有什么好的方法抑制超標(biāo)。列入加磁環(huán)、加Y2電容等。再有這個(gè)頻率是傳導(dǎo)范圍還是輻射范圍?

答：到底是EMI實(shí)驗(yàn)中24M超標(biāo)還是做傳導(dǎo)時(shí)24M超標(biāo)，如果是前者的話就是輻射超標(biāo)，若是后者則傳導(dǎo)超標(biāo)。

59、用雙向可控硅控制直流電機(jī)的調(diào)速，但電機(jī)會(huì)干擾電源影響過(guò)零檢則，造成不受控或速度?j變。請(qǐng)各位指教！

答①: 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能性有：1、電機(jī)屬于非阻性負(fù)載，所以電路中產(chǎn)生相位移動(dòng)，導(dǎo)致控制不準(zhǔn)；可以加電容過(guò)濾；2、一般雙向可控硅控制大功率或大電流負(fù)載，采用過(guò)零導(dǎo)通，而不是調(diào)相，可減少EMC的影響。

答②:流移相調(diào)速很常用的，如果過(guò)零檢測(cè)的硬件部分沒(méi)問(wèn)題的話，就要仔細(xì)改進(jìn)軟件的處理方式了，在一個(gè)周期內(nèi)(50Hz 20mS)要處理兩次可控硅的導(dǎo)通，檢測(cè)到過(guò)零后的延遲輸出時(shí)間決定你的移相角度，

60、請(qǐng)問(wèn)那位大俠做過(guò)V.35、E1、G.703（6?K）、繼電器接口的EMC設(shè)計(jì)？能否給點(diǎn)建議？

主要要過(guò)下面幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 17626.12（IEC61000-4-12）電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 振蕩波抗干擾度試驗(yàn)

GB/T17626.2（IEC61000-4-2）電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 靜電放電抗干擾度試驗(yàn)

GB/T 17626.3（IEC61000-4-3）電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 射頻電磁場(chǎng)輻射抗干擾度測(cè)試

GB/T 17626.4（IEC61000-4-4）電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗(yàn)

GB/T 17626.5（IEC61000-4-5）電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 浪涌沖擊抗干擾度試驗(yàn)GB/T 17626.6（IEC61000-4-6）電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗干擾度

答：這些標(biāo)準(zhǔn)都是EMC測(cè)試的一些基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，還需要結(jié)合你的產(chǎn)品確定具體指標(biāo)。你的這些接口是通信接口，一般有標(biāo)準(zhǔn)電路。

當(dāng)單板原理圖濾波設(shè)計(jì)、PCB的正確布局布線設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般都可以通過(guò)測(cè)試，其他情況下需要增加EMC濾波、瞬態(tài)抑制器件，這需要結(jié)合具體接口分析。

61、布線不能跨越分割電源之間的間隙，哪位大蝦可以給個(gè)詳細(xì)說(shuō)明?。?/p>

答：如果一個(gè)電源層被分割成幾個(gè)不同的電源部分，如有3.3V、5V等的電源，信號(hào)線最好不要同時(shí)出現(xiàn)在不同的電源平面上，即布線不能跨越分割電源之間的間隙，否則會(huì)出現(xiàn)不必要的EMC問(wèn)題，對(duì)地也一樣，布線也不能跨越分割地之間的間隙。

62、現(xiàn)用單片機(jī)通過(guò)達(dá)林頓管、光藕控制一12V繼電器來(lái)控制交流接觸器的吸合，在吸合瞬間常導(dǎo)致單片機(jī)復(fù)位，通過(guò)示波器測(cè)復(fù)位腳，能檢測(cè)到有效復(fù)位信號(hào)（使用三腳的復(fù)位IC）。單片機(jī)使用5V供電，5V穩(wěn)壓管前后均已接1000uF電容，且用示波器檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)電源波動(dòng)。另外，如果繼電器空載（不接交流接觸器）則未發(fā)現(xiàn)復(fù)位現(xiàn)象。請(qǐng)問(wèn)各位該如何解決 ？

答①：可以在交流接觸器線圈兩端并聯(lián)一電阻和電容串聯(lián)的阻容吸收回路，電容的容量在0.01UF---0.47UF之間，耐壓最好高于線圈額定電壓的2－3倍，看這樣行不行？

答②：這個(gè)應(yīng)該是交流接觸器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的EMC干擾所致。樓上朋友的阻容吸收是個(gè)不錯(cuò)的解決辦法，同時(shí)也可以考慮在12V繼電器的輸出觸點(diǎn)并聯(lián)100P到47P的高壓電容試試。

答③：在交流接觸器加RC吸收是有效的。但是你還得檢查你的電源回路，看看你的CPU電源走線是否太長(zhǎng)，盡量在芯片的電源腳上并去偶電容，還有就是穩(wěn)壓部分也可以加LC吸收回路，盡可能的吸收來(lái)自電源的干擾。

答④：先不帶負(fù)載看看是否有同樣現(xiàn)象出現(xiàn)，分級(jí)判斷排出問(wèn)題?？上炔唤庸馀?，再不接繼電器。如果不接光藕還是出現(xiàn)復(fù)位，查查硬件輸出端口是否和復(fù)位有短路，如果沒(méi)有復(fù)位，可以接光藕但不接繼電器。

還出現(xiàn)復(fù)位可能的情況是地線太細(xì)，復(fù)位腳的地離光藕太近而且遠(yuǎn)離電源，光藕的限流電阻太小，導(dǎo)致地電位瞬時(shí)抬高。布線時(shí)CPU要遠(yuǎn)離大電流的器件，地線采用星型單點(diǎn)接地。如果還是出現(xiàn)復(fù)位，就是繼電器線圈和馳點(diǎn)電弧或大負(fù)載的變化引起的電磁干擾。

可采取屏蔽和消除觸點(diǎn)拉弧的一些方法來(lái)解決。多數(shù)情況是電源沒(méi)處理好，地線或+5V線過(guò)長(zhǎng)過(guò)細(xì)。CPU位置不合理

63、交流濾波器與直流濾波是否可以互用？一般而言，交流線濾波器可以用在直流的場(chǎng)合，但是直流線濾波器絕對(duì)不能用在交流的場(chǎng)合，這是為什么？

答：直流濾波器中使用的旁路電容是直流電容，用在交流條件下可能會(huì)發(fā)生過(guò)熱而損壞，如果直流電容的耐壓較低，還會(huì)被擊穿而損壞。

即使不會(huì)發(fā)生這兩種情況，一般直流濾波器中的共模旁路電容的容量較大，用在交流的場(chǎng)合會(huì)發(fā)生過(guò)大的漏電流，違反安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

64、在一個(gè)盒式設(shè)備中，比如以太網(wǎng)交換機(jī)或PC機(jī)，存在機(jī)殼地和電路地工作地，我發(fā)現(xiàn)有些設(shè)備將兩個(gè)地用電容連接，有些用0電阻連接，有些用鐵氧體連接，究竟哪一個(gè)對(duì)？

答：我們一般使用102高壓瓷介電容。

65、“機(jī)構(gòu)的防護(hù)”是指什么？是不是機(jī)殼的防護(hù)??

答：是的，機(jī)殼要盡量嚴(yán)密，少用或不用導(dǎo)電材料，盡可能接地。

66、請(qǐng)問(wèn)產(chǎn)品全部采用金屬做為外殼(如鋁，不銹鋼等材質(zhì))對(duì)產(chǎn)品的ESD防護(hù)有何大的影響?應(yīng)怎樣處理較好?

答：產(chǎn)品全部用金屬外殼，如果接地不良當(dāng)然不利于ESD的防護(hù)，但只要做好接地就不會(huì)有什么問(wèn)題。至于如何接地就要看設(shè)備的具體情況了，如果是大型設(shè)備，可以通過(guò)設(shè)備直接接大地，效果當(dāng)然會(huì)很理想的。

67、為什么頻譜分析儀不能觀測(cè)靜電放電等瞬態(tài)干擾？

答：因?yàn)轭l譜分析儀是一種窄帶掃頻接收機(jī)，它在某一時(shí)刻僅接收某個(gè)頻率范圍內(nèi)的能量。

而靜電放電等瞬態(tài)干擾是一種脈沖干擾，其頻譜范圍很寬，但時(shí)間很短，這樣頻譜分析儀在瞬態(tài)干擾發(fā)生時(shí)觀察到的僅是其總能量的一小部分，不能反映實(shí)際的干擾情況。

68、在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電磁干擾問(wèn)題診斷時(shí)，往往需要使用近場(chǎng)探頭和頻譜分析儀，怎樣用同軸電纜制作一個(gè)簡(jiǎn)易的近場(chǎng)探頭？

答：將同軸電纜的外層（屏蔽層）剝開(kāi)，使芯線暴露出來(lái)，將芯線繞成一個(gè)直徑1~2 厘米小環(huán)（1~3 匝），焊接在外層上。

69、測(cè)量人體的生物磁信息是一種新的醫(yī)療診斷方法，這種生物磁的測(cè)量必須在磁場(chǎng)屏蔽室中進(jìn)行， 這個(gè)屏蔽室必須能屏蔽從靜磁場(chǎng)到1GHz 的交變電磁場(chǎng)，請(qǐng)?zhí)岢鲞@個(gè)屏蔽室的 設(shè)計(jì)方案。

答：首先考慮屏蔽材料的選擇問(wèn)題，由于要屏蔽頻率很低的磁場(chǎng)，因此要使用高導(dǎo)磁率的材料，比如坡莫合金。由于坡莫合金經(jīng)過(guò)加工后，導(dǎo)磁率會(huì)降低，必須進(jìn)行熱處理。

因此，屏蔽室要做成拼裝式的，由板材拼裝而成。事先將各塊板材按照設(shè)計(jì)加工好，然后進(jìn)行熱處理，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，十分小心地進(jìn)行安裝。每塊板材的結(jié)合處要重疊起來(lái)，以便形成連續(xù)的磁通路。

這樣構(gòu)成的屏蔽室能夠?qū)Φ皖l磁場(chǎng)有較好的屏蔽效能，但縫隙會(huì)產(chǎn)生高頻泄漏。為了彌補(bǔ)這個(gè)不足，在坡莫合金屏蔽室的外層用鋁板焊接成第二層屏蔽，對(duì)高頻電磁場(chǎng)起到屏蔽作用。

70、 設(shè)計(jì)屏蔽機(jī)箱時(shí)，根據(jù)哪些因素選擇屏蔽材料？

答：從電磁屏蔽的角度考慮，主要要考慮所屏蔽的電場(chǎng)波的種類。對(duì)于電場(chǎng)波、平面波或頻率較高的磁場(chǎng)波，一般金屬都可以滿足要求，對(duì)于低頻磁場(chǎng)波，要使用導(dǎo)磁率較高的材料。

編輯：黃飛

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