电磁兼容设计准则

1.1.2.4数字电路
数字和模拟设备的发射和敏感特性不同的，一般不能用对数字信号滤波的方法来实现模拟电路电磁兼容。例如，通常产生窄带骚扰，并常常对连续波骚扰敏感；数字电路常常产生宽带骚扰，并对尖峰脉冲骚扰敏感。控制数字电路的发射和敏感所采用的屏蔽、滤波的范围和程度要根据数字电路单元的性能、电路元器件的速率来决定。
数字系统误动作的重要原因中，绝大多数起因于机壳地、信号地的电位波动。集成电路0V端电位发生变化时，它的工作状态便不稳定，从而影响下一级输入端状况，下一级也会不稳定。0V线电位的变化是接地线本身有电感和直流电阻所致。
⑴必须选择电路功能允许的最慢的上升时间和下降时间，以限制产生不必要的高频分量。
⑵避免产生和使用不必要的高逻辑电平。如能用5V电平的就不要用12V电平。
⑶时钟频率应在工作允许的条件下选用最低的。
⑷要防止数据脉冲通过滤波和二次稳压电源耦合到直流电源总线上去。
⑸数字电路的输入、输出线不要紧靠时钟或振荡器线、电源线等电磁热线，也不要紧靠复位线、中断线、控制线等脆弱信号线。
⑹只要可能，就应在低阻抗点上连接数字电路的输入和输出端，或用阻抗变换缓冲级。
⑺要严格限制脉冲波形的尖峰、过冲和阻尼振荡。
⑻若用脉冲变压器，应是有屏蔽的。
⑼必须对电源线、控制线去耦，以防止外部骚扰进入。
⑽不要用长的、非屏蔽的信号线。印制线长度达每ns上升时间大约5cm就要考虑匹配端接。
⑾注意到光电隔离器对差模骚扰有抑制效果，而对共模骚扰去没有明显作用。
⑿印制导线的电感分量在产生公共阻抗耦合方面起着主导作用。电源线，尤其地线条要尽量粗、短。
⒀对有暂态陡峭电源电流的器件和易受电源噪声影响的器件，要在其近旁接入高频特性好的电容器去耦。
⒁在每个印制板电源入口处装1个LCL形T型滤波器防止来自电源的冲击输入。
⒂用屏蔽网（编织带）和铁氧体夹卡改善扁平电缆的抗骚扰性能。
⒃从2层印制电路板改为多层印制电路板，很容易使发射和抗扰度性能提高10倍。
⒄“五—五”规则可以帮助你决策。即时钟频率大于5MHz或者脉冲上升时间小于5ns，宜于选择多层电路板。
⒅用手工布关键线（时钟、高速重复控制信号、复位线、中继线、I/O线等）。若用自动布线必须仔细检查和修改违反EMI控制的地方。

1.1.2.5其他
⑴去耦
消除公共阻抗耦合有害影响的措施是去耦。去耦滤波器的关键元件是引线尽可能短的高频电容器。
⑵隔离
①注意地环路形成共模骚扰。
②用隔离变压器切断地环路，最适用于信号不含直流分量时。宽带信号不宜用它。在工业领域，把含直流分量的信号调制成交流信号，经电压或电流互感器将其送到接收端再进行解调。非理想的变压器在初级和次级之间存在分布电容，该分布电容允许骚扰经变压器进行耦合，因而该分布电容的大小直接影响它的高频隔离性能。也就是说，该分布电容为信号进人电网提供了通道。所以在选择变压器时，必须考虑分布电容的大小。在使用变压器时，必须加静电屏蔽（法拉第屏蔽）并接地，这可减小分布参数，因为静电屏蔽破坏了初、次级问的直接耦合，困而也就能降低传导骚扰。
为了更好地降低分布电容，提高开关变压器的共模抑制性能，可采用三层屏蔽：第一层屏蔽连接到初级的电位端；第二层屏蔽连接到次级的低电位端，中心法拉第屏蔽连接到变压器的外壳及安全地。
③光电耦合器隔离法。
因输入和输出线性关系差，不宜直接用于模拟信号，但最适于传输数字信号。用光脉宽调制法，就能传输含直流分量的模拟信号，而且有优良的线性效果。
⑶提高抵抗共模骚扰能力的方法
有时很难用隔离器件切断地环路，例如两设备必须直流连接。这时只能采取措施把地环路产生的共模骚扰影响抑制到最小。
①用差分放大器
直流到高频，线性好，适于模拟信号。对称平衡时，共模抑制很好。不平衡时，共模骚扰转换成差模，影响程度与不平衡程度有关。
②串接共模扼流圈（中和变压器或纵向扼流圈）

1.2印制电路设计准则
在印制线路板设计中，产品设计师往往只注重提高密度，减小占用空间，制作简单，或追求美观，布局均匀，忽视了线路布局对电磁兼容性的影响，使大量的信号辐射到空间形成骚扰。
在设计印制线路板时，应注意以下几点：
⑴从减小辐射骚扰的角度出发，应尽量选用多层板，内层分别作电源层、地线层，用以降低供电线路阻抗，抑制公共阻抗噪声，对信号线形成均匀的接地面，加大信号线和接地面间的分布电容，抑制其向空间辐射的能力。
⑵电源线、地线、印制板走线对高频信号应保持低阻抗。在频率很高的情况下，电源线、地线、或印制板走线都会成为接收与发射骚扰的小天线。降低这种骚扰的方法除了加滤波电容外，更值得重视的是减小电源线、地线及其他印制板走线本身的高频阻抗。因此，各种印制板走线要短而粗，线条要均匀。
⑶电源线、地线及印制导线在印制板上的排列要恰当，尽量做到短而直，以减小信号线与回线之间所形成的环路面积。
⑷电路元件和信号通路的布局必须最大限度地减少无用信号的相互耦合。
①低电子信号通道不能靠近高电平信号通道和无滤波的电源线，包括能产生瞬态过程的电路。
②将低电平的模拟电路和数字电路分开，避免模拟电路、数字电路和电源公共回线产生公共阻抗耦合。
③高、中、低速逻辑电路在PCB上要用不同区域。
④安排电路时要使得信号线长度最小。
⑤保证相邻板之间不能有过长的平行线。
⑥EMI滤波器要尽可能靠近EMI源，并放在同一块线路板上。
⑦DC/DC变换器、开关元件和整流器应尽可能靠近变压器放置，以使其导线长度最小。
⑧尽可能靠近整流二极管放置调压元件和滤波电容器。