PCB“防电磁干扰”设计

电器工程 电路板 设计 电磁兼容 解耦 接地
2022-01-20 15:46:38

目前我正在设计一个 GPS 基站,它将有一个无线电调制解调器(广播频率为 407-480MHz)、一个运行频率为 60MHz 的 ARM7 微控制器和一个 FTDI USB 芯片。FTDI USB 芯片甚至在内部以 480MHz 运行,处于收音机的工作区。由于来自 PLL 的所有谐波和这些高频(最终会从设备的电源引脚流出),我对这种 PCB 设计格外谨慎。

我们在同事之间进行了一些讨论,哪些做法最适合防 EMI 设计。尤其是让微控制器“安静”很重要。

目前我自己的方法是基于这个问题,这更多是关于解耦。根据建议,我已将 PCB 设计更改为在微控制器下方有一个本地接地层,该接地层与全局接地层分开。我使用芯片下的 4 个通孔将这个本地平面连接到全局平面。同样的做法也适用于 FTDI USB UART 桥接器。所有电容都尽可能靠近布线,并以 VCC 和 GND 引脚短接的方式定向。

我通过电源层的过孔馈入电源。GND 是本地平面,因此不需要过孔。我没有本地供应层,也没有使用铁氧体来精确分离平面。

但是,我的同事认为有一个直接接地的额外通路更好。他的设计不涉及本地地平面。所有 4 层都用地填充,VCC 是手动布线的。盖子放置得很近,但有时 GND 连接没有直接连接到控制器的 GND 引脚。控制器下面的地平面不是连续的,因为它被信号完全破坏了。

他的想法是,由于全局接地层和每个通孔,电容和引脚的接地非常安全。他对我的设计没有那么大的信心,因为地平面是分开的。他的设计通过了 EMC 测试,所以我有点怀疑所有这些麻烦是否会产生重大影响。我对此感到很困惑,因为一些应用说明告诉您,绝对必须进行本地接地平面和良好的去耦布局。

我的问题简单地说是:哪种设计实践更适合 EMI 实践?

  1. A GND 首先连接到本地平面,该平面与系统分离。这在 1 点连接到全局平面。
  2. 每个 GND 引脚都手动连接到全局平面。因此,这意味着所有 GND 连接都会有自己的过孔。对控制器下的连续接地层不一定重要。
1个回答

对于此类主题,我推荐Henry Ott 的《电子系统中的降噪技术》 。

没有单独的接地,但只将它们连接在一个地方。

将地面连接到飞机;不要布线接地(或电源)