第11章(1)工程電磁兼容(第二版)(路宏敏)

<1>11.1PCB元器件的EMC特性<1><2>印制電路板（PCB）是電子、電氣設(shè)備的重要組成部分，其特性在一定程度上約束這相關(guān)設(shè)備的功能實現(xiàn)和可靠性。高速、寬帶、高靈敏度、高密集度和小型化。PCB發(fā)展趨勢及存在的問題印刷電路板（PCB）作為電子產(chǎn)品中電路元件和器件的電氣連接的支撐元件，其電路的布局布線密度越來越大，而同時信號的頻率還在提高。<3>高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源。信號在互連線上的傳輸具有反射、串音干擾、延遲和畸變等。PCB上布線網(wǎng)絡(luò)以及各種元件也會產(chǎn)生射頻輻射。如何處理高速信號的電磁兼容問題成為PCB設(shè)計能否成功的關(guān)鍵因素。<4>工程中約百分之九十的EMC問題與以下因素有關(guān)：射頻干擾（RFI）靜電放電（ESD）電源騷擾（PowerDisturbance）自兼容性（Self-Compatibility）電磁環(huán)境（EME）由于涉及因素多，對PCB-EMC問題的討論也應(yīng)從系統(tǒng)角度出發(fā)。<5>PCB的EMC三要素騷擾源：時鐘電路，塑料封裝的元件的輻射，不正確的布線，電線的長度，很差的阻抗控制以及聯(lián)接電纜的互聯(lián)。傳播的路徑：攜帶射頻能量的媒介，如空間和互聯(lián)電纜。敏感點：容易接收從I/O聯(lián)接的電纜傳導(dǎo)過來的有害輻射的PCB的元件，這些元件將這種有害的能量傳送給電路和敏感的設(shè)備，造成干擾。<6>從端口電壓/電流特性上看，可以將PCB上的元器件直接或等效地分成以下五種基本類型：導(dǎo)線-PCB上所有的金屬導(dǎo)體、導(dǎo)線，元器件管腳等。電阻-PCB上的電阻元件或可以等效為電阻的元器件端口。電容-PCB上的電容元件或可以等效為電容的元器件端口。電感-PCB上的電感元件或可以等效為電感的元器件端口。變壓器-PCB上的變壓器元件或具有電磁耦合關(guān)系的元器件端口。<7>高頻情況下無源元件的模型在高頻情況下，PCB板的引線、過孔、電阻、電容、接插件的分布電感與分布電容等不可忽略印刷線路板的過孔大約引起0.6pF的電容；一個集成電路本身的封裝材料引入2~6pF電容；一個線路板上的接插件，有520nH的分布電感；一個雙列直插的24引腳集成電路插座，引入4~18nH的分布電感。這些小的分布參數(shù)對于這行較低頻率下的微控制器系統(tǒng)中是可以忽略不計的；而對于高速系統(tǒng)必須予以特別注意。<8><9>在分析PCB上集成芯片的EMC特性時，除了可以直接采用由上述五種基本類型的元件構(gòu)成的端口等效電路外，目前更為通用的是采用芯片管腳的IBIS（Input/OutputBufferInformation