电子仪器PCB设计中EMC技术的应用

冯 玲（南京航空航天大学金城学院，211156）



电子仪器PCB设计中EMC技术的应用

冯 玲
（南京航空航天大学金城学院，211156）

摘要：基于电子仪器PCB设计领域的不断发展，电磁兼容性、信号完整性等问题逐渐涌现出来，因而在此基础上，为了满足当前电子仪器应用需求，要求当代技术人员在PCB设计过程中应注重强调对EMC技术的应用，且透过PROTEL99 SE软件对PCB设计状况进行分析，由此达到最佳的PCB设计状态，并就此提升整体电子仪器设计水平，迎合当代社会发展需求。本文从EMC概述分析入手，旨在推动当前电子仪器设计领域的进一步发展。

关键词：电子仪器；PCB设计；EMC技术

0　前言

就当前的现状来看，IC设计制造领域在可持续发展过程中逐渐凸显出信号传输延迟、噪声等问题，影响到了PCB设计中信号的完整性，为此，在PCB实践设计过程中应着重提高对此问题的重视程度，并注重强调对电子产品开发过程的严格把控，如，试制环节、生产环节等，且注重观察PCB设计状况，由此改善传统设计模式下凸显出的相应问题，同时就此实现对EMC技术的合理化应用。以下就是对电子仪器PCB设计中EMC技术应用的详细阐述。

1　EMC设计问题概述

在电子仪器PCB设计过程中存在着信号干扰现象，同时呈现出信号干扰来源较为多样性的问题，为此，在信号传输过程中借助EMC技术隔离、滤波、屏蔽、接地等功能，有助于提高整体PCB设计水平。而在EMC技术应用过程中为了提升整体应用效果，应注重强调对元器件品质的观测，即在EMC系统建构过程中应注重通过实验路径对EMC技术所涉及到的元器件耐压、容量等层面进行检测，同时注重在实验检测环节开展过程中整合元器件应用过程中凸显出的相应问题，对其进行有效处理。

2　电子仪器PCB设计中EMC技术的应用策略

2.1 静电防护

在电子仪器PCB设计过程中，ESD以直接传导、电感耦合等形式影响着电路运行的稳定性，为此，为了满足电子产品开发需求，实现对ESD的防护。要求相关工作人员在电子仪器PCB设计过程中应注重将EMC技术贯穿于其中，即在新型电子产品开发过程中应注重于PCB位置开设金属化孔，并注重在金属化孔设计过程中将金属外壳外部电路与内部电路进行连接，且在连接位置设置固定螺丝，最终由此打造良好的内外等电位环境，规避ESD问题的凸显诱发电路损坏现象。例如，某电子产品在开发过程中为了提升整体PCB设计水平，即强调了对EMC技术的应用，并注重在EMC设计过程中，设置6个金属化孔，保障内部电路与LCD外壳处在良好的连接状态下。此外，该电子产品在设计过程中为了规避ESD现象的凸显影响到电路运行的稳定性，于信号输入输出位置安置了ESD保护器件，并注重佩戴静电环，由此实现了对ESD的有效防护，达到了最佳的电子产品开发状态，迎合了当前社会发展趋势。

2.2 去耦电容配置

在电子仪器PCB设计过程中，电源系统是影响信号完整性的主要因素，为此，在PCB设计过程中应着重提高对此问题的重视程度，并注重强调对EMC理念的应用，在去耦电容配置过程中模拟电路运行情景，继而在电路模拟过程中全面掌控到电路运行过程中存在的噪声干扰现象，最终由此实现对噪声现象的有效防控。同时，在去耦电容配置过程中为了满足EMC技术应用条件，要求相关技术人员在实践设计行为开展过程中应注重严格把控电源滤波电容输入端，即确保其取值维持在10-100F的状态下，且在去耦电容容量设置过程中，为了提升电子仪器应用水平，应注重将系统频率控制在＜15MHz的状态，并注重依据电子仪器设计要求，将去耦电容配置置于集成芯片位置。例如，某电子产品在开发过程中为了提升整体PCB设计水平，即采用了0603-AC封装方法，同时在PCB设计过程中注重观察元器件间结构安排的合理性，最终由此达到了最佳的电子仪器开发状态，并就此凸显出EMC技术优势。

2.3 热设计

在电子仪器设计过程中，热设计环节起着至关重要的影响作用，为此，相关技术人员在电子仪器线路布设过程中应注重提高对热设计环节的重视程度，并注重在PCB设计过程中，充分考虑热辐射、通风等因素的影响，在EMC中元器件布设过程中应注重将元器件距热源间的距离控制在标准范围内，同时在对电容器等元器件安装过程中应注重实时观测过热现象，由此满足热设计需求。例如，某数码录音机在EMC设计过程中为了规避电路电性能弱化等问题的凸显，在产品开发过程中致力于将LCD置入到01-Side A位置，同时注重将KM29216000放置于02-Side A位置，并将PCB板间的距离控制在标准范围内，最终由此满足了电子仪器开发需求，达到了最佳的电子仪器开发状态。此外，在热设计环节开展过程中，为了缓解EMC设计问题，应注重在大功率器件安装过程中，将其置于印制板上方，最终由此达到了最佳的热设计效果，提升了整体PCB设计水平。

2.4 走线长度、宽度设计

在PCB进行EMC设计过程中，走线宽度、长度影响着信号传输效率，例如，某电子仪器在开发过程中为了迎合电子仪器生产需求，即将FR-4敷铜作为PCB材料，从而在线路布设过程中呈现出外层传输延迟140ps/in的现象，即PCB材料的选择关系着整体EMC设计效果，为此，相关设计人员在产品设计过程中应着重提高对此问题的重视程度，并注重观测较长线路信号传输滞后效果，由此达到最佳的电路设计状态。此外，由于印制导线电感效应会诱发干扰问题，且抑制导线长度与干扰效果呈现正比关系，为此，在EMC设计过程中应注重将印制导线控制在短而宽的状态下，由此来满足新型电子仪器开发需求。例如，某电子仪器在开发过程中即充分考虑到了走线长度、宽度的设计影响，将EM78860的第9脚XIN置于晶体振荡器位置，并注重保障DL16521位置的导线处在较短的状态下，由此提升了整体EMC设计水平。从以上的分析中即可看出，在PCB进行EMC设计过程中强调走线长度、宽度的科学化、合理化设计是非常必要的，为此，应提高对其的重视程度，由此满足新型电子仪器开发条件。

3　结论

综上可知，基于电子仪器领域不断发展的背景下，PCB设计问题逐渐引起了人们的关注，因而在此基础上，为了保障信号传输的高效性、稳定性，要求相关技术人员在电子产品开发过程中应注重强化对EMC设计问题的认知程度，并注重在EMC技术应用过程中，从走线长度、宽度设计、去耦电容配置、静电防护等层面入手来应对EMC设计过程中凸显出的相应问题，达到最佳的EMC设计状态，并就此推进电子仪器产品设计领域的进一步发展，迎合社会发展需求。

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Application of EMC technology in PCB design of electronic instrument

Feng Ling
（Jincheng College of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics，211156）

Abstract：Based on the continuous development of the field of electronic instrument PCB design, electromagnetic compatibility,signal integrity problems gradually emerge and based on,in order to meet the current electronic instrument application demand, contemporary and technical personnel in the process of PCB design should emphasize the application of EMC technology and through Protel99 se software of PCB design were analyzed,so as to achieve the optimum state of the PCB design,and to improve on this overall level of electronic instrument design,to meet the needs of contemporary social development.This paper starts with an overview of EMC,aiming to promote the further development of the current electronic instrument design field.

Keywords：electronic instrument;PCB design;EMC Technology