簡易4模型,教你學會控製容性耦合串擾
發布時間:2020-01-03 來源:李義君、丁影 責任編輯:wenwei
【導讀】在產品的EMC設計中,對PCB和物理結構的EMC評ping估gu,是shi非fei常chang重zhong要yao的de一yi環huan,往wang往wang還hai具ju有you決jue定ding性xing作zuo用yong。一yi個ge比bi較jiao優you秀xiu的de設she計ji,應ying該gai可ke以yi較jiao大da程cheng度du地di避bi免mian幹gan擾rao電dian流liu流liu過guo產chan品pin內nei部bu電dian路lu,並bing將jiang其qi導dao向xiang大da地di。而er容rong性xing耦ou合he串chuan擾rao在zai整zheng個ge幹gan擾rao路lu徑jing中zhong起qi著zhe決jue定ding性xing作zuo用yong,而er線xian間jian寄ji生sheng電dian容rong在zai容rong性xing串chuan擾rao中zhong又you起qi著zhe關guan鍵jian作zuo用yong。本ben文wen通tong過guo4個不同的模型,來看看不同環境下,對線間寄生電容的影響?以此為PCB設計帶來參考意義。
模型介紹
1.相鄰層印製線平行布線


這種模型主要是分析兩條印製線形成的平板電容,其實在實際中,一般情況下的印製線寬是沒有PCB的厚度大的,更不太可能兩條走線有很大長度的平行布局,所以可以看出光從頂層和底層來看,線間電容是很小的。
不過此模型可以做一些延伸:
● 將印製線看作平麵時麵積就較大了,這時模擬地和數字地;電源走線和數字地;電源走線和模擬地;多對數字信號和地,它們之間的寄生電容就會比較大。所以應該避免不希望產生耦合的平麵之間的平行布線。
● 多層板時,當PCB厚度一定時,層數越多,相鄰兩層的厚度就會很小,這時一般的印製線寬也會有比較大的電容,所以應避免相鄰層平行布線。
2.沒有地平麵的PCB中相鄰兩條印製線間電容


此模型在實際中主要是在單麵板中,其實可能也存在於多層板的相鄰層間,因為不可能每層都有相鄰的大麵積參考層。
由數據圖看出,起決定性作用的因素是線間距,與線寬關係不大。至於PCB厚度,由於這個基本是個定量,所以可以不用著重考慮。在PCB布線時,不希望有串擾的兩個信號,避免靠近和平行走線。
3.帶一層地平麵兩條PCB印製線間電容(微帶線)


此模型在雙麵板和多層板比較常見,相比沒有地平麵的情況有兩點大不同:
● 在相同線距情況下,線寬開始起著很大的作用,線寬越寬,電容越大。
● 曲線變化非常陡峭,此時線距有著更大的影響。
其實增加地平麵後,不僅僅降低了線間寄生電容,而且C2與C3(C2<<C3)形成的分壓可以降低串擾。所以,增加地平麵有利於降低容性串擾耦合。
4.雙層地平麵時線間寄生電容(帶狀線)


此模型在實際中存在於多層板和帶屏蔽的多芯線纜,或(huo)者(zhe)帶(dai)金(jin)屬(shu)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)的(de)布(bu)線(xian)可(ke)以(yi)參(can)考(kao)。由(you)曲(qu)線(xian)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),帶(dai)雙(shuang)層(ceng)地(di)平(ping)麵(mian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),對(dui)於(yu)線(xian)間(jian)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)和(he)串(chuan)擾(rao)的(de)控(kong)製(zhi)具(ju)有(you)更(geng)大(da)的(de)作(zuo)用(yong)。對(dui)於(yu)一(yi)些(xie)需(xu)要(yao)高(gao)度(du)隔(ge)離(li)的(de)信(xin)號(hao)線(xian),應(ying)該(gai)采(cai)取(qu)此(ci)類(lei)措(cuo)施(shi)。
結語
以上四個模型在我們設計PCB時有著重要的參考意義,在實際中,無論是單層、雙層、多層板中,這四種模型都會存在,不會獨立存在。要將元器件、走線、線纜、平麵都看成是其中的元素。我們無法完全避免耦合,卻可以通過設計減小耦合,以及思考這些模型對於幹擾路徑分析的意義。
本文轉載自韜略科技。
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