PCB电磁兼容技术-设计实践PDF电子书下载

序 1

第1章电磁兼容和PCB设计 1

1.1电磁兼容性标准 1

1.1.1 电磁兼容性标准发展简介 1

目 录 1

绪言 3

1.1.2世界各国的EMC标准 4

1.3.2外界因素 1 5

1.2硬件开发简介 8

1.2.1原理图设计 8

1.2.2 PCB 9

1.2.3原理图、PCB设计工具 10

1.3 电磁兼容和PCB 13

1.3.1单板自身导致电磁兼容 13

1.3.3电磁兼容的要素 17

1.4 PCB设计 18

1.4.1 准备工作 18

1.4.2 布局 19

案例1.1：PCB布局不好影响 21

DSP芯片工作 21

1.4.3分层 23

1.4.4 布线 25

第2章旁路、去耦和储能 27

2.1 电容 29

2.1.1额定电压 29

2.1.2绝缘电阻及漏电流 30

2.1.3损耗因素 30

2.1.4温度系数 30

2.1.5谐振频率 31

2.1.6电容选择的要点 32

2.2.1旁路电容 34

2.2 PCB板上电容的应用 34

2.2.2去耦电容 35

2.2.3储能电容 37

第3章单板传输线设计 39

3.1阻抗和特性阻抗 40

3.1.1阻抗 40

3.1.2特性阻抗 41

3.2传输线 42

3.2.1 PCB传输线结构 42

3.2.2反射 43

3.2.3消除反射的端接方案 47

3.2.4串扰 56

案例3.1：某产品时钟板的设计 62

第4章单板时钟部分的设计 65

4.1基本原理 67

4.2 PCB设计不当导致时钟问题 67

4.2.1 时序 68

4.2.2时钟偏移 68

4.2.3振铃 69

4.2.4非线性边沿 70

4.2.5上冲／下冲 71

4.2.6时钟源的电源滤波 71

4.2.7时钟驱动电路EMI问题 73

4.3时钟系统的EMC设计 74

4.3.1 布局 74

4.3.2共用时钟走线 76

4.3.3时钟传输线要求及PCB分层 76

案例4.1：某系统时钟板ESD试验问题 78

8.2.4导线电容 1 78

4.3.4其他控制 78

第5章单板电源部分设计 81

5.1.1集中式供电 81

5.1供电系统介绍 81

5.1.2分布式供电 82

5.2分布式供电系统电性能设计 84

5.2.1确定输出电压 84

5.2.2确定输出电流 85

5.2.3模块并联 85

5.3 电源导致的信号非理想回路 85

5.3.1信号的参考平面为电源层 86

5.3.3避免非理想回路 87

5.3.2信号跨越电源平面上的沟槽 87

5.4.1过流保护 88

5.4电源保护 88

5.4.2欠压告警 89

5.4.3缓启动 90

5.4.4过压保护 90

5.5滤波 95

5.5.1设计要求 95

5.5.2阻抗失配 96

5.5.3滤波原理 97

5.5.4元件参数选择 97

案例5.1：模块电源CASE脚接地问题 99

5.5.5 PCB设计 99

第6章接地设计 103

6.1系统接地设计 104

6.1.1联合接地的概念 104

6.1.2接地的分类情况 105

6.1.3地的简单分类 106

6.1.4接地的方法 109

6.1.5系统接地的要求 112

案例6.1：接地不规范导致基站不工作 115

6.2 PCB接地设计 116

6.2.1 PCB的接地设计原则 116

6.2.2 PCB布局处理 118

6.2.3 PCB分层设计 119

6.2.4 PCB地层分割处理 123

案例6.2：某一PCB不合理的分层、分区 127

案例6.3：PCB上的不合适的地层分割 130

6.2.5 PCB上一些关键器件的接地设计 132

6.3射频印制版的接地设计 134

6.3.1射频设备的搭接要求 134

6.3.2射频设备接地要求 135

6.4 I/O接口设计处理 135

6.4.1差分电路 136

6.4.2隔离变压器 136

6.4.3共模电感 136

案例6.4：E1接口的滤波问题 137

6.5相关电缆的接地设计 139

6.5.1 双绞线 139

6.4.4光电耦合器 139

6.5.2 同轴电缆 140

6.5.3带状电缆 141

6.5.4信号电缆线屏蔽层的接地 142

第7章静电防护设计 145

7.1 静电放电对元器件的危害 146

7.1.1 直接故障 147

7.1.2潜在故障 148

7.2人体带电模型（HBM） 149

7.2.1 ESD对器件的损伤 150

7.2.2 ESD对系统产品的影响 150

7.3 PCB的静电防护设计 151

7.3.1器件的选择 151

7.3.2工艺结构方面PCB抗ESD设计 152

案例7.1：PCB工艺结构影响ESD测试 154

案例7.2：PCB上复位键外壳接地 157

案例7.3：地层平面上的“孤岛”地 161

7.4静电手环的使用 164

第8章单板上孔、连接器的设计 167

8.1孔的设计 167

8.1.1孔的机械属性 168

8.1.2过孔电容 170

8.1.3过孔电感 170

8.1.4 回流与过孔的关系 171

8.2连接器 172

8.2.1互感 173

8.2.2串联感应——如何产生EMI 176

（电磁干扰） 176

8.2.3引脚电容 178

8.2.5降低连接器影响的措施 179

8.2.6特殊的连接器 182

案例8.1：连接器上不恰当的信号定义 184

第9章背板设计 187

9.1基础 188

9.1.1背板的要求 189

9.1.2接插件 194

9.1.3定位设计 198

9.2分层与分区 199

9.2.1分层 199

9.1.4背板材料 199

9.2.2分区 200

9.3布线 200

9.3.1时钟走线 201

9.3.2高速数据信号线 201

9.3.3 LVDS布线 201

9.3.4信号回路 203

9.4背板仿真 204

9.3.5串扰 204

9.3.6地环路控制 204

9.4.1仿真工具 205

9.4.2仿真模型 206

9.4.3实际测量 207

附录A分贝的概念 208

附录B解决系统EMC问题的思路 210

附录C PCB电磁兼容设计评审大纲 214

附录D名词术语 221

参考文献 226