电磁兼容期末考试复习

1、电磁兼容考试参考电磁兼容(EMC）指的是一个产品和其他产品共存于特定的电磁环境中，而不 会引起其他产品或者自身性能下降或损坏的力量。电磁兼容主要包括两个方 面的内容：一是放射性；二是抗扰性，即电磁骚扰性和电磁敏感性。（1)存在肯定的噪声源（2）存在着易受干扰的敏感设备（器件）（3)存在着干扰传播路径PCB（1)依据电路信号的流程支配各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流 通，并使信号尽可能保持全都的方向。（2)以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来布局。元器件应均匀、整 PCB在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可 能使元器件在同一方向排列。这样，不但美观，而且装焊

2、简洁、易于批量生 产。尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法削减它们的分布参数和相互 间的电磁干扰.易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽 量远离.对于信号线,特殊是高频、接口信号线，肯定要防止信号线之间的耦合 PCB（6)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差 ,应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高压电的元器件应尽量布置在调试时手不易触及 的地方.14g元件。对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布 局,应考虑整机的结构要求。若是机内调整，其位置要与调整旋钮在机箱面 板上的位置相适应。PCB信号层，特殊是高速信号层肯定要紧靠平面层，最好是紧靠地平面

3、层。阻抗要求不严格的信号线可走微带线，重要信号线肯定要走带状线,并 且对于时钟、复位、敏感信号线,最好用两个地平面包围起来。主电源平面(板上功率最大的那种电源）肯定要紧靠地平面 ,并且在地平面以下。PCB输入输出端用的导线应尽量避开相邻长距离的平行（差分线除外3W印制传输线拐弯处一般走圆弧形或 135角，而直角或小角度的夹角在高频电路中会影响电气性能。(3)布线时尽量避开使用大面积铜箔，假如有些期间下面必需铺铜箔，最好 用栅格状，并且要用很多过孔连到地平面上。印制板传输线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度以及流 过它们的电流值来打算，但要考虑阻抗把握和生产加工力量.高密度器件、小距离器

4、件的布线，必需接受宽度和空间微小的布线方 式，最好通过球下面的孔将信号线从下层引出，才能保证较高的成品率。电容选择的要点:ESR、ESL、绝缘电阻、电介质吸取、额定电压和浪涌电压力量、工作频率等 参数。储能电容一般安放位置的要求：（1)PCB子卡、外设设备和子电路 I/O 接口电源终端连接处；功率损耗电路和元器件的四周; (4)输入电压连接器的最远位置；远离直流电压输入连接器的高密度元件位置;时钟产生电路和脉动敏感器件四周。消退反射的端接方案： (1）降低系统频率以便在另一个信号加到传输线上之前传输线的反射达到稳 态；(2PCB（3)阻抗匹配消退反射。源端阻抗匹配：源匹配端端接供应一种电路结构

5、，使驱动器的输出阻抗和电阻走线的阻 0.这种端接要求缓冲器阻抗与串联阻抗的和等于线的特征阻抗。终端匹配法:串联匹配一般只在源端使用优点：串联电阻端接匹配可供应较慢的上升时间，并且存在更小的剩余EMI，这种端接方式有利于减小地电位波动,降低过冲，从而可增加信号传输质量（信号完整性)缺点：假如器件置于源及负载间的某处,则会由于不适合的电压参考电平, 出线波形失真，并伴有可能存在于信号传输路径的中间段的反射。并联匹配优点：并联电阻端接匹配可用于分布负载，并且能够全吸取传输波以消退反射。当分布负载用于走线路径的终端时 ,并联端接匹配对总线格外合适。缺点:并联电阻端接匹配最大的缺点就是额外增加电路的功耗

6、，并且会降 低噪声容限。戴维南匹配优点：使用这种端接方法可完全吸取发送的波而消退反射,并且尤其适用 于总线使用.缺点：使用这种端接方法的不足之处是会增加系统的功率消耗,降低噪声 容限.RC优点:RC 端接匹配方法可在分布负载及总线布线中使用,由于它全吸取发送波,可以消退反射,并且具有很低的直流功率损耗.缺点：RC外，RC 电路的时间常数会导致电路中存在反射。所以，对于高频、快速上升沿的信号应多加考虑.二极管匹配优点：限制走线过程的过冲缺点:在二极管瞬间导通时，产生大电流反射，它伴随着这种端接网络而 消灭，当二极管箝住一个大的脉冲电流时，这种电流可能传播到地平面, EMI。串扰的产生有哪些？互感

7、与互容；互感通过电磁场效应将电流从驱动线路感应到四周的“受害” 线路上。互容可以简洁得定义为两个电极通过电场的耦合.串扰的产生：即能量从一条线耦合到另一条线上 .当导线中通过交变电流时就会产生磁场,当不同导线产生的电磁场发生相互作用是就会产生串扰。串扰的影响有哪些？当一个数字脉冲信号沿着信号线传输时、上升沿与下降沿就会在邻近线上产 生连续的噪声.远端噪声与驱动线路上的信号边沿同时向远端传输而近端噪声则在信号边沿产生并向近端传输。怎么串扰最小化？布线条件允许的状况下，尽量拉大传输线间的距离；或者应当尽可能地削减相邻传输线间的平行距离(累积的平行距离在获得相同目标特征阻抗的状况下，应当使布线层与参

8、考平面（电源平面或地平面）间的介质层尽可能薄，这样就加大了传输线与参考平面的耦 合度，削减相邻传输线间的耦合. (3）对系统中关键传输线，可以改用差分线传输 ,以削减其他传输线对它的串扰；也可以将关键信号线夹在两个地平面层内. (4）相邻两层的信号层（中间没有平面层隔离）走线方向应当垂直，尽量不 要平行走线以削减层间的串扰。（5）在保证信号时序的状况下，尽可能选择转换速度低的元器件，这样电 场与磁场的变化速率慢一点，从而可降低串扰；(6)尽量少在表层走线，由于表层线的电场耦合比中间层的要强(表层线只有 一个参考平面）3W可描述为：二平行走线间距离间隔必需不小于单一走线宽度的 32 倍.PCB影

9、响时序；使时钟偏移；振铃；非线性边沿；上冲 /下冲；时钟源的电源滤波;时钟驱动电路会产生EMI问题布局要考虑哪些?PCB靠近 I/O需要在内部接口部位进行端接处理，这是推举为点对点业务所必需进行的 ,另外时钟端接对抑制射频放射很有效果，对供应时钟源的晶体要求只能安装PCB优点：价格廉价（1)牢靠性能差，一旦电压变换器消灭故障，整个系统就会瘫痪.（2)适应性差，系统重构周期长,成本高。电源的设计往往针对特殊的 新进行设计。（3） 线上的压降很大，对低压输出尤其严峻。分布式供电的优缺点?（1）牢靠性高.比较简洁，局部功率小,散热条件好。(2）适应性强，系统重构成本低。由于各部分功能独立，同一封装的

10、模 块可以有多个功率等级，系统设计更改不用更改电源设计。（3）系统效率高，电压稳定性好。削减了低压大电流传输，线路损耗 低。负载于电源距离近，削减了线路阻抗和干扰对供电系统的影 响，输出电压稳定性好。（4）电磁兼容、平安性可以便利实现,并可易于分时启动等。（5）全寿命周期费用低。虽然材料成本高，电源系统初期的费用高， 当从全寿命周期费用看来,分布式供电还是要廉价。这主要由于分 布式供电每一级模块都是一个完整的变换模块，相比于集中式供电，维护、扩容费用较低。缺点:材料成本高,电源系统初期的费用高电源爱护中有几种爱护才能保证单板正常工作？过流爱护、欠压告警、缓启动设计、过压爱护才能单板正常工作。接

11、地的分类境况出于设备工作需要接地系统地、工作地、模拟地、数字地、功率地、系统基准地出于设备平安的需要平安地、爱护地、设备防雷地、沟通爱护地、机壳地出于电磁兼容的需要屏蔽接地、滤波接地、噪声和干扰抑制、静电接地接地的方法?(1）线不通过任何形式最终接到大地上。(2)单点接地:系统或设备上仅有一点接地，有时也称为呈现形接地.（3)多点接地：在高频电路中必需使用多点接地，并且要求每根接地线的1/20，各线路货部件分别接受最短的接地线并且多出进行接地。混合接地PCB 的接地设计原则有哪些？1、需要设置多少种地2、各种地在哪里分开货合一3、各种地通过什么器件连接多层电路板地线分布设计准则（1）4 信号、

12、地、电源、信号（2)6层板信号、地层、信号、电源、地层、信号（3)8层板信号、地层、信号、地层、电源、信号、地层、信号（4）10 层板以上 信号、地层、信号、信号、地层、电源、信号、信号、地层、信号20H因磁场效应导致射频电流存在于电源和地平面的边缘处，一般被人们称之为边缘效应,特殊是在高频系统上此种现象格外明显，当使用高速系统或高速时 钟时,电源平面可能向空间和四周的电路耦合射频电流，为了削减这种耦合效应，要求全部电源平面物理上都比其相邻的地平面小 20H，以削减耦合效应。静电放电对元器件的危害有哪些？（1）1、PCB无法限制放电电流。2、静电放电还会引起IC 器件的闩（shuan）锁，特殊

13、是CMOS 器件的闩锁。不用背闩锁效应是由 NMOS 的有源区、P 衬底、N 阱、PMOS 的有源区构成的 n-pnp 结构产生的，当其中一个三极管正偏时，就会构成正反馈形成闩锁3、导致芯片驱动电源产生反向驱动。（2）潜在故障对某些集成电路，虽然 PN 结收到静电放电的损伤，但电路参数的退化并不明显, 只给电路留下了隐患，使该电路在以后的加电工作中，参数退化渐渐加重。连接器在选择、设计时为避开 EMI 问题产生时应遵守的设计规章。在信号连接器中使用更多的接地端,使每一根信号线都和接地端相邻， 以降低连接器中的有效辐射环路面积。接地端的增加，同时也降低了连接器的自感，就会使其回路的电流削减。同一

14、块板假如需要设备很多连接器，最好将相同走线性质的连接器紧 挨在一起，以破坏或去除存在大面积的回流路径的可能。（3)单板设置连接器的边沿（假如不是人手简洁遇到,会产生静电累积的区 域）最好多设置信号地层,用以供应一个阻抗格外低的回流路径。（4）假如系统可能的话，尽可能使用上升时间慢的驱动门，由于 EMI 辐射值和上升时间成反比。背板设计主要考虑的问题？每块背板在系统中能够机敏使用和配置 ,能够降低工程开局时的安装难度 ,能够降低设备维护、电缆安装的难度,更要能够防止由于不当操作引起的意外、安 全事故。依据功能需求，有些背板必需能够支持对各种功能单板防插错的要求，有的背 板还要能够支持兼容多种单板的混插要求。同样降低背板设计的难度和加工