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印刷电路板(PCB)的EMI抑制知识(5)

印刷电路板(PCB)的EMI抑制知识(5)

其中等效串联电阻我们称之为ESR,等效串联电感我们称之为ESL,我们可以计算出这个等效电容的谐振频率为:
Fr=1/2π√LC
电容的滤波原理就是通过这个频率来确定。小于谐振频率的时,电容体现为容性,而当频率大于谐振频率的时,电容就体现为感性。所以,我们在滤除较为低频的噪声的时候,就应当选择电容值比较高的电容,想滤去频率较高的噪声,比如我们前面所说的EMI,则应该选择数值比较小的电容。所以,在实际中,我们通常放置一个1uf到10uf左右的去耦电容在每个电源输出管脚处,来抑制低频成分,而选取O.01uf到O.1uf左右的去耦电容来滤除高频部分(对去耦电容的特性分析请参考第五章电源完整性分析)。为了获得最佳的EMI抑制效果,我们最好能在每组电源和地的引脚都能安装一个电容,但是如果电源在流出引脚前在Ic内部已经放置去耦电容,那么在引脚处就不必在和每个地之间连接一个电容了.但是这样对IC芯片的成本会相应提高。
其中等效串联电阻我们称之为ESR,等效串联电感我们称之为ESL,我们可以计算出这个等效电容的谐振频率为:
Fr=1/2π√LC
电容的滤波原理就是通过这个频率来确定。小于谐振频率的时,电容体现为容性,而当频率大于谐振频率的时,电容就体现为感性。所以,我们在滤除较为低频的噪声的时候,就应当选择电容值比较高的电容,想滤去频率较高的噪声,比如我们前面所说的EMI,则应该选择数值比较小的电容。所以,在实际中,我们通常放置一个1uf到10uf左右的去耦电容在每个电源输出管脚处,来抑制低频成分,而选取O.01uf到O.1uf左右的去耦电容来滤除高频部分(对去耦电容的特性分析请参考第五章电源完整性分析)。为了获得最佳的EMI抑制效果,我们最好能在每组电源和地的引脚都能安装一个电容,但是如果电源在流出引脚前在Ic内部已经放置去耦电容,那么在引脚处就不必在和每个地之间连接一个电容了.但是这样对IC芯片的成本会相应提高。
4.3.3 接地
实际中,信号的基本接地方式有三种,浮地、单点接地和多点接地。
1.浮地
浮地就是指和公共地分开的接地。采用浮地的目的是为了将电路或者设备与公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来。浮地还可以使不同电位的电路之间的配合变得简单。由于浮地和其他公共地之间隔离开,所以,一般不会受到其他地上噪声的影响,但是,却容易在浮地上面形成静电的堆积,时间长了就会形成静电干扰。目前有种解决办法是采用大电阻将接浮地设备和大地相连,能够进行静电释放。
2.单点接地
单点接地是指在一个电路或者设备中,只有一个物理点被定义接地参考点,电路或者设备中所以的接地信号都接到这个接地点,由于所有的接地信号都接到一起,由于每个信号接地的距离不一样,很容易使接地点的电平不稳定,而且,更为严重的一个问题是单点接地不适合高频电路或者设备。因为在高频下,信号波长很小,如果接地线的长度接近λ/4的时候,接地处会形成短路,反射系数为-1,信号会反射回来,达不到接地效果,所以,对于高频电路,我们不提倡使用单点接地方式而使用多点接地方式。
3.多点接地
多点接地是指设备或电路中的各个接地都直接接到离它最近的接地平面上,以使得各个接地线的长度远小于λ/4。多点接地的优点是比较简单,而且接地线上出现的高频驻波现象明显减少。但是多点接地系统中的地线回路对系统提出了跟高的要求,保证各个接地点之间的稳定电平和低阻抗是必须注意的一个问题。
4.混合接地
由于单点接地和多点接地都存在各自的优缺点,所以,有很多情况下,系统内部将单点接地和多点接地两种混合使用,也就是我们说的混合接地。先将电路中的所有电路接地特性进行分析、统计,将那些必须多点接地的使用多点接地,而其余的进行单点接地。示意图1-4-10是一种混合接地的方式,对于直流,电容是开路的,电路是单点接地,对于射频,电容是导通的电路是多点接地。
继承事业,薪火相传
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