元器件布局与走线:将电源输入信号和输出信号相关联的元器件都放置在相应的端口附近,以避免因耦合路径而产生干扰。将相互关联的元器件放在一起,避免走线过长带来干扰。
另外还要尽量避免信号线平行走线。如果无法避免,尽量加大线间距。或者在中间加一根地线,以减少相互之间的干扰。
主驱动板EMC设计
液晶电视的主驱动板主要包括:模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源DC-DC电源部分。
元器件布局与走线:在布局上,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源DC-DC电源部分这三部分合理地分开,使相互间的信号耦合为最小。而在器件布设方面,还是遵从相互有关的器件尽量靠近的原则,这样可以获得较好的抗噪声效果。
DC-DC电源部分与地:在印刷电路板上,电源线和地线最重要。让模拟电路和数字电路分别拥有自己的电源和地线通路。克服电磁干扰,最主要的手段就是接地。
在液晶电视的驱动板上,主要将电源部分(DC-DC)的地和其他如解码和主芯片处理的部分的地分开,以减少电源地对图像显示和电视伴音的干扰。
如果在设计电路时存在着模拟地和数字地,在印制板铺地时应该将它们分开。以减低相互干扰。在使用双层板以及多层板PCB的布局中,一般都会将其中一层铜箔作为专门的接地平面。这样做的目的是该接地充当屏蔽层。
集成芯片:在同一集成芯片中,也将模拟地和数字地分开铺地。如液晶电视的主驱动板经常会使用的AD公司的模数转换芯片AD9883,在印制板设计时我们就可以将该芯片模拟部分的地和数字部分的地分开铺地。最后再通过一根比较短的导线将两地单点连接起来。或者是将两地通过一个1nF的旁路电容连接起来。
晶振:数字电路中的时钟电路是目前电子产品中主要的电磁干扰源之一,是EMC设计的主要内容。晶振是一个强辐射发射源。晶振内部电路产生大的RF电流,以至于晶体的地引线不能以很少的损耗充分地将比较大的Ldi/dt电流引到地平面,结果金属外壳变成了单极天线。晶振的周边就是一个辐射场。
故晶振电路尽量远离接口电路,如串口、地址线、数据线等。以避免接口电路将晶振的谐波信号带出印制板以造成电磁干扰。晶振的两个脚都要加RC滤波电路。同时一定要将晶振的金属外壳与印制板上的地连接起来。另外,晶振与芯片引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,放置一个局部地平面并且通过多个过孔与地线连接。
电容去耦:利用电容去耦来降低电磁干扰,电容去耦可以分为三种:整体的、局部的和板间的。
整体去耦电容工作在低频状态,为整个电路板提供一个稳定的电压和电流。它应放置在紧靠印制电路板电源线和地线的地方。典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对几十MHz以上的噪声几乎不起作用。所以对于20MHz以上的噪声,采用0.01μF的电容去耦。