PCB电磁兼容性设计报告.doc

PCB电磁兼容性设计报告学科专业:测控技术与仪器本科生:张亚新学号:20121002445班号:232121指导教师:宋恒力中国地质大学(武汉)自动化学院2014年10月24号综述:PCB电磁兼容性设计摘要:随着信息化社会的发展,电子设备已被广泛应用于各个领域。各种电了产品趋向于小型化、智能化,电子元器件也趋向于体积更小、速度更高、集成度更大,这也导致了他们在其周围空间产生的电磁场点评的不断增加。由此带来的电磁兼容问题也日益严重。所以,电磁兼容问题也就成为一个电工系统能否正常工作的关键。同样,随着电子技术的飞速发展,印刷电路板(PCB)的密度越来越高,其设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。因此,对PCB进行电磁兼容性(EMC)设计是非常重要的,保证PCB的电磁兼容性是整个系统设计的关键。本文就EMC的历史发展及其在未来电子信息时代中的应用进行分析,介绍电磁干扰的产生机理和原因,并提出了相应抗干扰设计的措施。关键词:信息化;电磁兼容(EMC);电磁兼容性;PCB;目录一:引言 2二:电磁干扰与电磁兼容概述 41、早期历史概述 52、EMC技术是随着干扰问题的日趋严重而发展的 63、电磁干扰对电子计算机等系统设施的危害 64、EMC在军事领域的发展状况 7三:电磁兼容学科的发展历史 5四:我国EMC技术的发展状况 8五:抗干扰措施与电磁兼容性研究 81、电路板设计的一般规则 92、电路板及电路抗干扰措施 9六:电磁兼容学科发展趋势 10七:小结 12参考文献 13一、引言电磁干扰是现代电路工业面对的一个主要问题,为了克服干扰,电路设计者不得不赶走干扰源,或者是设法保护电路不受到干扰源的干扰,其目的都是为了让电路按照预期的目标开工作——即到达电磁兼容性。目前各类电子设备和系统中的器件仍以印制线路板PCB为主要装配方式,随着表贴元器件(SMD)制造水平的不断提高及表面贴装技术(SMT)的广泛应用,PCB的设计也向着高密度,细导线,小间距,多层次的方向发展,PCB的设计必须充分考虑电磁兼容性。对于PCB的EMC设计内容主要有PCB的总体设计、电源和地线布置、去藕设计和布线设计等。引起电磁干扰的原因是多方面的,主要可归结为过高的工作频率或不合理的布局布线。在高频化趋势不可避免的情况下,一个好的PCB设计,应着重从元器件布局、时钟电路设计、电源设计、接地设计、静电防护设计等方面进行综合考虑。二、电磁干扰与电磁兼容概述电磁兼容性(patibility)缩写EMC就是指某电子设备既不干扰其它设备,同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样,是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产,而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。在我们的日常生活中经常会遇到这样一些情况,在我们正常收听广播或收看电视节目的时候如果户外有汽车驶过,很容易造成收听或收看质量下降,还有当我们在家玩电子游戏机时,常常造成邻居家电视机的某些频道无法正常收看;同样邻居家在玩游戏机时也会影响自家电视机的接收效果。这样的例子足以说明,在我们日常生活的空间确实存在着另外一种环境污染——电磁污染。可以这样说,凡有电、有开关的设备均会产生电磁干扰。各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响,在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。20世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨,主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术,并在此基础上根据技术经济最合理的原则,对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定,使处于同一电磁环境的设备都是兼容的,同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。进行电磁兼容(包括电磁干扰和电磁耐受性)的检测与试验的机构有苏州电器科学研究院、航天环境可靠性试验中心、环境可靠性与电磁兼容试验中心等实验室。内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰,包括以下几种:(1)工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰;(与工作频率有关)(2)信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的干扰;(3)设备或系统内部某些元件发热,影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰;(4)大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰,包括以下几种:(1)外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统;(2)外部大功率的设备在空间产生很强的磁场,通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统;(3)空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰;(4)工作环境温度不稳定,引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰;(5)由工业电网供电的设备和由