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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、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！

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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)。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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。