布局电路的时候,需要考虑EMI(电磁干扰)的影响。在大型系统中,EMI可能是一个严重的问题,因为它可以影响信号强度和质量。而且,随着电子设备越来越小,越来越密集,EMI问题变得更加突出。为了解决EMI问题,需要在布局电路的时候考虑以下几个方面:
1、对地方案:对地方案对于控制EMI很重要,因为不良的对地方案会导致EMI发生。在设计电路时,要保持与地之间的良好连接。可以使用多层电路板,以及通过绕过电流、堆叠板、地板附着和稳定接地等方式来控制EMI
2、电源噪声滤波:在设计电路时,需要添加电源噪声滤波器,以便阻止噪声从电源进入系统。这种滤波器通常包括电容器和电感器,并且必须正确选择和布置。
3、信号完整性:当传输信号时,应将信号看作一个完整的实体。这意味着考虑信号连接和传输线的物理约束条件、信号的层次结构以及信号电气特性。
在设计PCB布局时,地面平面的布置非常重要。地面平面是电路板的最底层,也是通电电路中最重要的电路,接地也是根据结构布局来的。为了有效控制EMI,可以采用对称地面平面,将同一个地面平面分布在电路板的两侧。这样,电流可以高效地通过地面平面,从而减少EMI。另外,可以在图层上添加所有的信号和电源线。这样一来,不同信号和电源线之间的EMI就可以相互屏蔽掉。此外,平面的地方取尽量大,不要留下"孔洞",这样才能保证EMI被高效地屏蔽。
将消息分区隔离也是有效减少EMI的方法。其中一种分区设计的方法是,在PCB布局中,通过传输线管理差异性信号,并维护同一电源的器件的分离。这样可以使所有信号和器件都保持良好的界面。可以采用一些组件之间的隔离,例如:模拟信号和数字信号之间的隔离、电源和模拟信号之间的隔离。同时避免敏感器件的相互干扰。
分区设计可以在电路板的每个区域之间使用屏蔽层,这将有效地阻止EMI,使其进行到永远。此外,设计布局方案时,可以考虑将信号线在不同的图层上分离,从而防止信号干扰,减少EMI。
共模噪声在电路中非常常见。它们是由于任意两个点之间的电势差而产生的。电路中任意两个元件之间的电势差都会导致共模噪声。为了防止共模噪声,可以采用不同形式的布线方案,例如圆形布线、平行布线、Z形布线等。此外,在设计PCB布局时,还可以使用单个层,将信号层(上层)和地面平面层(下层)倒置布局,从而减少EMI。同时,在电路中使用共模抑制电容器和共模抑制电感器,可以有效消除共模噪声。