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11. 如何控制 PCB RE 噪聲? 答:(1)選擇上升時(shí)間最低、最低 PWR 元件;(2)減小信號(hào)和回流線路面積;(3)采用接地面作為回路;(4)高速時(shí)鐘中采用保護(hù)線路,尤其在 CPU 有多個(gè) O/P 時(shí)。因驅(qū)動(dòng)電路的 PWR 很大,需在 O/P線路間使用保護(hù)線路,以免相互間產(chǎn)生噪聲干擾;(5)分離高速時(shí)鐘與 I/O布線,以免噪聲輻射相互干擾;(6)PCB 四周如有邊際輻射效應(yīng),可將線路內(nèi)移,或以接地面隔離。 12. 測(cè)試點(diǎn)拉得很遠(yuǎn),容易形成天線,對(duì)輻射有影響,建議測(cè)試點(diǎn) PAD 尺寸可以盡量縮小,盡量放置在走線上面,地 PIN 可以不用測(cè)試 PAD,共用的電源 pin 腳可以只加一個(gè)測(cè)試 PAD。 13. 電源走線必須以短粗為準(zhǔn),如果電源走線相對(duì)比較長(zhǎng),這樣回路面積也比較大,輻射容易出問題,可以就近拉過去,或者用 0 歐電阻跨過去,建議工程師在設(shè)計(jì)布局時(shí)注意電源走線的距離盡量短,回路面積盡量小。 14. 一般處理 EMC 問題重點(diǎn)在于分析干擾三要素:干擾源頭、耦合路徑、敏感設(shè)備;對(duì)于輻射發(fā)射問題,我們只要找到、控制好源頭和路徑即可解決。任何的輻射問題,都是有發(fā)射天線和源頭的;一般明顯的“半道上”交叉走線都是很容易相互耦合,成為發(fā)射天線;在 PCB 走線上一定要遵守走順、不走叉線;走線能盡量短的、不要拉長(zhǎng);做到信號(hào)線各行其道。 15. 我們都知道 CPU 與 SDRAM 之間是靠數(shù)字換算方式實(shí)現(xiàn)功能,而且是高頻傳輸速率,如果布局走線比較長(zhǎng),容易受到其他信號(hào)線的串?dāng)_,使工作頻率的倍頻會(huì)形成對(duì)外輻射,導(dǎo)致 EMI 中的RE 測(cè)試不能通過,所以建議工程師在設(shè)計(jì)布局時(shí)注意將 CPU 與 SDRAM 盡量靠近,而且每走三到四根信號(hào)線包一根地線,并且并且地線每隔200mil 打過孔。如果有些線實(shí)在不能走近的話,就將一些關(guān)鍵的信號(hào)線走近吧,不能將SDRM放在背面,因?yàn)檫@樣會(huì)穿過電源層, 16. 對(duì)于120M的時(shí)鐘我們一般不建議增加磁珠,因?yàn)?SPAN style="COLOR: red">磁珠對(duì)時(shí)鐘基頻有衰減。我們建議為加33歐姆(或47歐姆)加5pf 電容濾波。對(duì)于時(shí)鐘加磁珠我們一般小于50M 可以加,即磁珠在時(shí)鐘基頻時(shí)阻抗小于50歐姆,比較合適。當(dāng)然以上是否可以必須以最終所接受芯片的信號(hào)質(zhì)量以及時(shí)序,還要通過高低溫試驗(yàn)來保證。 17.我們大多工業(yè)控制產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中會(huì)采取光耦器件,主要目的是為了隔離高壓以及共模干擾。這樣可以抑制外部的高壓與射頻干擾。但在 PCB 設(shè)計(jì)過程中,我們有些工程師往往沒有考慮光耦器件的特點(diǎn),在光耦器件下面鋪大面積地和走線,這樣做會(huì)導(dǎo)致光耦兩邊信號(hào)會(huì)耦合,即外部高頻信號(hào)通過光耦下面的走線或所鋪的地耦合到內(nèi)側(cè),使得光耦隔離效果得不到保證。所以建議我們在 PCB 設(shè)計(jì)時(shí),注意光耦、變壓器等隔離器件的正下方不要鋪地與走線。 18. 簡(jiǎn)述靜電產(chǎn)生的原因。 A、摩擦生電:由兩種物質(zhì)之間相互作用產(chǎn)生,是其中一種材料表面原子由于摩擦使外層的電子形成游離化,摩擦后兩中物質(zhì)一個(gè)帶正電一個(gè)帶負(fù)電; B、電磁感應(yīng):由于強(qiáng)大的電磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng),使兩種物質(zhì)間產(chǎn)生如同摩擦生電般的效果,一個(gè)帶正電荷一個(gè)帶負(fù)電荷的現(xiàn)象。 19. 簡(jiǎn)述人體靜電效應(yīng)。 人體所帶靜電電壓不超過(V)35KV,人體電容(C)約在 100-150pF。可計(jì)算人體所帶的電荷 Q=CV,當(dāng)人體所帶的靜電電壓超過 35KV時(shí),人體本身會(huì)形成電暈放電,所以人體靜電電壓大小應(yīng)以 35KV作為標(biāo)準(zhǔn)。 20.為什么 PCB走線過長(zhǎng)會(huì)有 EMI問題; 因?yàn)?SPAN lang=EN-US> PCB 線路長(zhǎng)度過長(zhǎng),信號(hào)經(jīng)過銅皮進(jìn)行傳輸時(shí)會(huì)有延時(shí)情形(Td)發(fā)生,此時(shí)與數(shù)字信號(hào)的上升沿進(jìn)行比較(Tr) ,如果 2Td 大于 Tr就會(huì)有尖峰(pulse ring)現(xiàn)象,如果 2Td 小于Tr則無尖峰現(xiàn)象。 21. 關(guān)于包地改善 EMI的主要原因是:1)、包地后 CLK 的時(shí)鐘回流確定,大部分就走包的地走,這樣減少對(duì)其他信號(hào)干擾;2)、上述回流路徑確定,同時(shí)包的地與時(shí)鐘之間回流環(huán)路較小,這樣差模環(huán)路對(duì)外干擾就比較小,因?yàn)?SPAN style="COLOR: red">差模環(huán)路對(duì)外干擾與回路面積成正比,面積越小,干擾越小,同時(shí)抗干擾能力也提升。 22. 什么是地電平面反彈噪聲和回流噪聲 ? 在電路中有大的電流涌動(dòng)時(shí)會(huì)引起地平面反彈噪聲(簡(jiǎn)稱為地彈),如大量芯片的輸出同時(shí)開啟時(shí),將有一個(gè)較大的瞬態(tài)電流在芯片與板的電源平面流過,芯片封裝與電源平面的電感和電阻會(huì)引發(fā)電源噪聲,這樣會(huì)在真正的地平面( 0V )上產(chǎn)生電壓的波動(dòng)和變化,這個(gè)噪聲會(huì)影響其它元器件的動(dòng)作。負(fù)載電容的增大、負(fù)載電阻的減小、地電感的增大、同時(shí)開關(guān)器件數(shù)目的增加均會(huì)導(dǎo)致地彈的增大。 由于地電平面(包括電源和地)分割,例如地層被分割為數(shù)字地、模擬地、屏蔽地等當(dāng)數(shù)字信號(hào)走到模擬地線區(qū)域時(shí),就會(huì)產(chǎn)生地平面回流噪聲。同樣電源層也可能會(huì)被分割為2.5V,3.3V,5V等。所以在多電壓 PCB 設(shè)計(jì)中,地電平面的反彈噪聲和回流噪聲需要特別關(guān)心 。 23. 什么是串?dāng)_ (crosstalk)? 串?dāng)_是兩條信號(hào)線之間的耦合,信號(hào)線之間的互感和互容引起線上的噪聲。容性耦合引發(fā)耦合電流,而感性耦合引發(fā)耦合電壓。 PCB 板層的參數(shù)、信號(hào)線間距、驅(qū)動(dòng)端和接收端的電氣特性及線端接方式對(duì)串?dāng)_都有一定的影響。 24.PCB 設(shè)計(jì)中差分信號(hào)線中間可否加地線? 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)。 |
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