一直很想学习一下这本书,以前也看过一阵,但是后来中间又暂停了。现在想想是个契机,因为想在公众号上输出,正好用这本书的学习作为输入。
因为自己本身也在学习中,所以,可能总结的也不算透彻。但是希望等把书籍学完的时候,自己对接地的认识会上一个台阶。
所有的EMI问题都是从PCB上开始,然后在PCB上结束,虽然有点夸张,但是在PCB设计中,EMI问题是一个最让人头疼的问题。
复杂的PCB板,是一个非常紧凑的电子系统,在一块PCB板上会有不同类型,大大小小的各种器件。
而这些器件,加上PCB上的线路,使得电子系统得以工作。
近几十年来,PCB板材的性能越来越好,可以支持更高的频率,可以获得更低的损耗。
PCB的加工技术也越发成熟,可以加工的堆叠层数越来越多,钻孔技术也越来越精湛,孔径越来越小。
但是,PCB的基本结构没有发生改变,还是主要由芯板和半固化片堆叠而成。
以前简单的PCB板,可能只是要求功能正常,但是,当今,随着周围电子环境越来越复杂,EMI性能也越来越受关注。
如果PCB设计不当,则板子的EMI性能则会达不到预期。
就是,大多数VLSI器件太小,以至于不会是辐射EMI的直接来源。
也就是说,辐射EMI不是直接来自于VLSI器件本身,而是来自于从这些器件耦合过来的噪声。
这种耦合主要通过三种途径:
(1) 耦合到散热器
(2) 耦合到传输线上
(3) 驱动PCB板上的参考平面
与现代PCB相关的干扰机制主要包括:EMI(发射和敏感性)和串扰(PCB 上的干扰)。
串扰通常是EMI的主要贡献者。
不良的PCB布局可能会增加内部噪声电路和I/O线路的耦合,从而“输出”EMI,即电磁发射。
反过来,通过I/O线“输入"到PCB中的干扰,将耦合到内部敏感电路,导致其不希望的响应,即电磁敏感性。
信号完整性与EMI和串扰相关,因为PCB上的信号失真(信号完整性差)会耦合到相邻的信号线(即串扰),并可能由于高频谐波而导致PCB的EMI性能恶化。
(2) 通过由多个电路共享的回流导体的共用阻抗耦合
(3) 高速传输线不匹配,导致反射
(4) 相邻传输线之间的串扰耦合,而这两根传输线属于不同的电路
(5) 高增益模拟放大器之间的辐射串扰耦合
(6) 电路内感性负载切换导致的瞬态噪声,耦合到相邻电路
(7) 电源产生的噪声进入敏感电路
如果考虑的是电流,那么就暗示了往返路径的存在。
电流遵循闭环路径,从电源,通过元器件,然后再返回。
对于信号和电源电路都是如此。
因此,为了获得优良的PCB EMI性能,需为电源和信号提供低阻抗返回路径。