对于数字电路PCB设计中的EMI控制技术原理介绍

2.5 布线

* 阻抗控制：高速信号线会呈现传输线的特性，需要进行阻抗控制，以避免信号的反射、过冲和振铃，降低EMI辐射。

* 将信号进行分类，按照不同信号(模拟信号、时钟信号、I/O 信号、总线、电源等)的EMI 辐射强度及敏感程度，使干扰源与敏感系统尽可能分离，减小耦合。

* 严格控制时钟信号(特别是高速时钟信号)的走线长度、过孔数、跨分割区、端接、布线层、回流路径等。

* 信号环路，即信号流出至信号流入形成的回路，是PCB设计中EMI 控制的关键，在布线时必须加以控制。要了解每一关键信号的流向，对于关键信号要靠近回流路径布线，确保其环路面积最小。

对低频信号，要使电流流经电阻最小的路径;对高频信号，要使高频电流流经电感最小的路径，而非电阻最小的路径(见图1)。对于差模辐射，EMI 辐射强度(E)正比于电流、电流环路的面积以及频率的平方。(其中I 是电流、A 是环路面积、f 是频率、r 是到环路中心的距离，k 为常数。)

因此当最小电感回流路径恰好在信号导线下面时，可以减小电流环路面积，从而减少EMI辐射能量。

* 关键信号不得跨越分割区域。

* 高速差分信号走线尽可能采用紧耦合方式。

* 确保带状线、微带线及其参考平面符合要求。

* 去耦电容的引出线应短而宽。

* 所有信号走线应尽量远离板边缘。

* 对于多点连接网络，选择合适的拓扑结构，以减小信号反射，降低EMI辐射。2.6 电源平面的分割处理

* 电源层的分割

在一个主电源平面上有一个或多个子电源时，要保证各电源区域的连贯性及足够的铜箔宽度。分割线不必太宽，一般为20～50mil 线宽即可，以减少缝隙辐射。

* 地线层的分割

地平面层应保持完整性，避免分割。若必须分割，要区分数字地、模拟地和噪声地，并在出口处通过一个公共接地点与外部地相连。

为了减小电源的边缘辐射，电源/地平面应遵循20H设计原则，即地平面尺寸比电源平面尺寸大20H(见图2)，这样边缘场辐射强度可下降70% 。

3 EMI 的其它控制手段

3.1 电源系统设计

* 设计低阻抗电源系统，确保在低于fknee 频率范围内的电源分配系统的阻抗低于目标阻抗。

* 使用滤波器，控制传导干扰。

* 电源去耦。在EMI 设计中，提供合理的去耦电容，能使芯片可靠工作，并降低电源中的高频噪声，减少EMI。由于导线电感及其它寄生参数的影响，电源及其供电导线响应速度慢，从而会使高速电路中驱动器所需要的瞬时电流不足。合理地设计旁路或去耦电容以及电源层的分布电容，能在电源响应之前，利用电容的储能作用迅速为器件提供电流。正确的电容去耦可以提供一个低阻抗电源路径，这是降低共模EMI的关键。

3.2 接地

接地设计是减少整板