低噪声PCB设计：EMI减小策略

"《EMI设计原则》是关于印刷电路板(PCA)设计的专业文档，主要探讨如何在设计过程中减少电磁干扰(EMI)，适用于微控制器和其他现代CMOS集成电路。内容涵盖射频源、元器件选择、回路设计、电源与地线布局等多个方面，旨在实现低噪声无屏蔽的PCB设计。" 在PCB设计中，电磁干扰(EMI)是一个重要的考虑因素，因为它可能影响电路的性能和稳定性。《EMI设计原则》详细阐述了以下几个关键知识点： 1. 背景： - 射频源：在电路设计中，射频源是主要的EMI来源，需要特别关注其对周围电路的影响。 - 表面贴装芯片和通孔元器件：不同封装类型的元器件对EMI有不同的贡献，理解它们的电磁特性至关重要。 - 静态与活动引脚：静态引脚通常产生较少的EMI，而活动引脚和输入则可能产生大量干扰，需要合理布局。 - 基本回路：回路设计是控制EMI的关键，包括回路和偶极子的对称性，对减少辐射至关重要。 2. 电路板布局： - 电源和地：电源和地线布局是降低EMI的重要手段，包括考虑感抗、选择合适的PCB层数以及处理不同类型的电源和地线。 - 两层板和四层板：两层板设计适合简单系统，四层板则能提供更好的电源和地线隔离，降低EMI。 - 单层板和二层板设计：对于微处理器，应特别注意地线设计，以防止噪声耦合。 - 信号返回地：确保信号路径有明确的返回路径，可以减少信号间的串扰。 - 模拟、数字和高压区域：区分这些区域并实施适当的隔离措施，能有效减少相互干扰。 - 模拟电源引脚和模拟参考电压：这些部分的布局需要特别细心，以保持模拟电路的稳定。 - 四层板中的电源平面：电源平面的设计既要提供良好的电源分布，又要限制EMI的传播。 3. 电源分配： - 两层板中的电源分配：讨论了单点、多点和星型分配方式，以及格栅化地的使用，以优化电源和电流流动。 - 旁路电容和铁氧体磁珠：这些元件用于滤波，降低电源线上的噪声，是抑制EMI的关键。 《EMI设计原则》提供的这些详细指导，对于电子工程师在设计低噪声、高可靠性的PCB时具有极大的实践价值。通过遵循这些原则，可以显著提高电路的EMC(电磁兼容性)性能，从而确保产品在复杂电磁环境中正常工作。