電磁兼容性(EMC)及關聯的電磁干擾(EMI)歷來都需要系統設計工程師擦亮眼睛,在當今電路板設計和元器件封裝不斷縮小、OEM要求更高速系統的情況下,這兩大問題尤其令PCB布局和設計工程師頭痛。
EMC與電磁能的產生、傳播和接收密切相關,PCB設計中不希望出現EMC。電磁能來自多個源頭,它們混合在一起,因此必須特別小心,確保不同的電路、走線、過孔和PCB材料協同工作時,各種信號兼容且不會相互干擾。
另一方面,EMI是由EMC或不想要的電磁能產生的一種破壞性影響。在這種電磁環境下,PCB設計人員必須確保減少電磁能的產生,使干擾最小。
下面是避免在PCB設計中出現電磁問題的技巧。
將PCB接地
降低EMI的一個重要途徑是設計PCB接地層。第一步是使PCB電路板總面積內的接地面積盡可能大,這樣可以減少發射、串擾和噪聲。將每個元器件連接到接地點或接地層時必須特別小心,如果不這樣做,就不能充分利用可靠的接地層的中和效果。
一個特別復雜的PCB設計有幾個穩定的電壓。理想情況下,每個參考電壓都有自己對應的接地層。但是,如果接地層太多會增加PCB的制造成本,使價格過高。折衷的辦法是在三到五個不同的位置分別使用接地層,每一個接地層可包含多個接地部分。這樣不僅控制了電路板的制造成本,同時也降低了EMI和EMC。
如果想使EMC最小,低阻抗接地系統十分重要。在多層PCB中,最好有一個可靠的接地層,而不是一個銅平衡塊(copper thieving)或散亂的接地層,因為它具有低阻抗,可提供電流通路,是最佳的反向信號源。