Transcript 网口接口电路的EMC 设计

数字类硬件电路EMC设计
前言
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EMC设计流程已经启动；
针对EMC设计流程大家共同讨论制定了五个
CHECKLIST：《数字控制类产品EMC设计
checklist》，《功率系统EMC设计checklist》，
《功率模块的EMC设计查检表》，《PCB的EMC
设计checklist》，《结构EMC设计checklist》，
在以后产品设计中，将会依据这些CHECKLIST进
行评审；
本培训胶片针对《数字控制类产品EMC设计
CHECKLIST》，对大家的硬件EMC设计提供一些
指导。
数字控制类硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设计。
硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设计。
电源部分的EMC设计
– 电源输入电路的EMC设计；
– 电源输出电路的EMC设计；
– 电源转换芯片的EMC设计；
电源输入部分的EMC设计
遵循的原则：
– 先防护后滤波；
– CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路，且尽量靠
近输入端；
– 在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉
电路；如果一定有采样电路，采样电路应额外增加了足够的滤
波电路；
电源输入部分的EMC设计
原因说明：
– 先防护后滤波；
• 第一级防护器件应在滤波器件之前，防止滤波器件在浪涌、防雷
测试中损坏，或导致滤波参数偏离，第二级保护器件可以放在滤
波器件的后面；
• 选择防护器件时，还应考虑个头不要太大，防止滤波器件在PCB
布局时距离接口太远，起不到滤波效果。
红色圆圈内为滤波，
黄色圆圈内为防护器
件。
电源输入部分的EMC设计
原因说明：
– CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路，且尽量靠
近输入端；
• CLASS B要求比CLASS A要求小10dB，即小3倍，所以应有两级
滤波电路。
• CLASS A规格要求至少一级滤波电路。
• 所谓一级滤波电路指包含一级共模电感的滤波电路。
红色圆圈内为两级共模电感，黄色圆圈内为三级Y电容，推荐三级Y电容，至少
两级，保留前面和中间的两级Y电容。
电源输入部分的EMC设计
原因说明：
– 在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉
电路；如果一定有采样电路，采样电路应额外增加了足够的滤
波电路；
• 电源采样电路应从滤波电路后取；
• 如果采用电路精度很高，必须从电源输入口进行采样时，必须增
加额外滤波电路。
电源输入部分的EMC设计
原因说明：
• 如果采用电路精度很高，必须从电源输入口进行采样时，必须
增加额外滤波电路。
电源输入部分的EMC设计

从上页中的原理图标示的这两个圆圈大家会想到
什么？
– 两个插座？横穿单板的两根走线！
– 电源输入滤波无效！
电压采样电路造
成的EMC问题
已经有很多案例
，请大家关注！
电源输出部分的EMC设计
遵循的原则：
– 电源模块输出一定要求有滤波措施,推荐使用共模电感或差模电
感；
– 长距离电源走线是否预留足够电容组10uF/0.1uF或1uF/0.01uF
，应考虑PCB板每间隔7.5cm放置一对。
电源输出部分的EMC设计
原因说明：
– 电源模块输出一定要求有滤波措施,推荐使用共模电感、磁珠或
差模电感；
• 用共模电感进行滤波，防止开关电源的噪声串到整个单板的电源
、地上；
可用共模电感进行滤波
电源输出部分的EMC设计
• 用磁珠进行滤波，防止开关电源的噪声串到整个单板的电源、地
上；
可用磁珠进行滤波
电源输出部分的EMC设计
• 在电源输出端设计Y电容时，需斟酌，如有螺钉可使Y电容就近接地时
，可考虑增加，否则不用。
– 因电源输出端常在单板中间，如要设计Y电容，应考虑是否可以就近接
地，当不能就近接地时，而必须拉长线进行接地时，可能会引起坏效果
，可以考虑不用Y电容，直接用共模电感、磁珠和X电容即可。
– 见下图所示的电源输出端Y电容，为了接地拉长线得不偿失。
电源输出部分的EMC设计
原因说明：
– 长距离电源走线是否预留足够电容组10uF/0.1uF或1uF/0.01uF
，应考虑PCB板每间隔7.5cm放置一对。
• 当电源模块有多路电源输出时，比如提供给通讯接口的通讯电源
、地，提供给传感器供电的12V、24V电源、地，提供给继电器驱
动用的12V电源、地，均会存在长距离走线问题，为了使电源、地
之间的阻抗最小，且回路最小，应每隔7.5cm增加一对电容。
点亮黄色走线为通
讯电路供电的5V
电源、地，走线长
达25cm多，走线
上增加了两对电容
进行滤波。
应在设计之初加以
考虑。
电源转换芯片的EMC设计
遵循的原则：
– 电源转换芯片输入输出端应并联BULK电容和去耦电容；
• 电容容值应依据芯片手册推荐，或者依据驱动能力来估算。
• 开关转换芯片输出应考虑磁珠进行滤波。
硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设计。
接口部分的EMC设计
– 串口接口电路的EMC设计；
– 网口接口电路的EMC设计；
– I/O接口电路的EMC设计；
– E1接口电路的EMC设计。
串口接口电路的EMC设计
遵循的原则：
– 先防护后滤波；
– 422/485/CAN差分接口优先选用共模电感或者磁珠进行滤波，232接
口用磁珠进行滤波；滤波电路尽量靠近端口，磁珠或共模电感到端子
间PCB走线长度小于2.5cm；
– 如防护器件过多，磁珠到端子间PCB走线长度距离大于2.5cm，则应
在最靠近接口处增加Y电容或高压电容进行滤波，Y电容要满足耐压要
求；
– 如果采用屏蔽电缆，屏蔽层要接PGND；
– 需要接出到端子的通讯地需要经过滤波；
串口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 先防护后滤波；
• 第一级防护器件应在滤波器件之前，防止滤波器件在浪涌、防雷
测试中损坏，或导致滤波参数偏离，第二级保护器件可以放在滤
波器件的后面；
• 选择防护器件时，还应考虑个头不要太大，应尽量选择贴片元件
，防止滤波器件在PCB布局时距离接口太远，起不到滤波效果。
黄色圈内为防护电
路，红色圆圈内为
滤波电路。
此电路为两级防护
电路，有防雷要求
时适用，无防雷要
求，只用TVS管即
可。
串口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 422/485差分接口优先选用共模电感或者磁珠进行滤波，232接口用磁
珠进行滤波；滤波电路尽量靠近端口，磁珠或共模电感到端子间PCB
走线长度小于2.5cm；
• 422/485为差分线，最好采用共模扼流圈进行滤波，无合适贴片器件选择时
，也可选择磁珠进行滤波，232接口为非平衡线，应选择磁珠进行滤波；距
接口2.5cm为PCB布局要求。
红色圈内为滤波电
路。此电路485接
口电路，采用磁珠
进行滤波。
串口接口电路的EMC设计
原因说明：
此电路为有控制端
的232接口电路，
采用磁珠进行滤波
。
此电路232接口电
路，采用磁珠进行
滤波。
串口接口电路的EMC设计
原因说明：
此电路为带modem
232接口电路，采用
磁珠进行滤波。
串口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 如防护器件过多，磁珠到端子间PCB走线长度距离大于2.5cm，则应
在最靠近接口处增加Y电容或高压电容进行滤波，Y电容要满足耐压要
求；
此电路为有防雷要求
的485接口电路，因
空气放电管，限流电
阻及TVS管PCB布局
需要很大空间，用来
的滤波的L12、L13磁
珠的滤波效果大打折
扣，因此在接口增加
Y电容进行滤波。增
加Y电容后磁珠可去
掉。
串口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 如果采用屏蔽电缆，屏蔽层要接PGND；
• 当采用屏蔽电缆时，应选择屏蔽连接器，保证连接器外壳与结构360度搭
接；
• 当采用非屏蔽连接器时，电缆屏蔽时应接PGND，端子定义应为PGND；
• 当本产品无PGND时，可就近接到接口GND上。
串口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 需要接出到端子的通讯地需要经过滤波；
• 用于通讯的232接口的地端子应经过滤波；
• 只用于调试的232接口的地端子可不经过滤波；
• 为了延长传输距离而将地引出的地端子也需经过滤波。
网口接口电路的EMC设计
遵循的原则：
– 网口防护器件结电容满足要求(小于10pF)（网口差模防护器件
优选SLUV2.8-4）
– 网口应设计BOB-SMITH电路，中心抽头到地75欧姆电阻功率
不小于1/8W，电容耐压2kV；网口未用四线接地电容耐压2kV
– 网口点灯线驱动加磁珠和限流电阻；网口点灯电源线上加磁珠
；推荐使用LC进行滤波
– 网口PHY芯片的模拟电源和数字电源隔离，且模拟电源和数字
电源间采用LC或者PI滤波电路；网口PHY芯片地不分割；
– 金属外壳的网口连接器应选择有金属弹片的RJ45连接器；塑
料外壳选择塑料RJ连接器；金属外壳的网口连接器接PGND；
网口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 网口防护器件结电容满足要求(小于10pF)（网口差模防护器件
优选SLUV2.8-4）
• 网口传输速率较高，对防护器件的结电容要求很高，应小于5pF，
优选SLUV2.8-4，编码15040165；
网口接口电路的EMC设计
原因说明：
• 因SLUV2.8-4成本较高，对成本要求很高的产品也可采用下图中
的TVS管和二极管的组合进行差模防护，因为3个管子的导通时间
过长，芯片不能够耐受，需要在防护器件后串接2.2欧姆电阻进行
退耦。
网口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 网口应设计BOB-SMITH电路，中心抽头到地75欧姆电阻功率
不小于1/8W，电容耐压2kV；网口未用四线接地电容耐压2kV
Bob－Smith电路。红
色圈内的电路都为电
路的一部分，整个电
路的共模抑制作用大
于10dB。蓝色圈内的
电容耐压要求2kV。
网口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 网口点灯线驱动加磁珠和限流电阻；网口点灯电源线上加磁珠
；推荐使用LC进行滤波
• 电源与驱动端的磁珠在PCB布局时应跨接在网口变压器的隔离带
上，保证隔离变压器的共模隔离作用。
网口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 网口PHY芯片的模拟电源和数字电源隔离，且模拟电源和数字
电源间采用LC或者PI滤波电路；网口PHY芯片地不分割；
• 如果网口PHY芯片的数字地与模拟地，数字信号管脚和模拟信号
管脚可以清晰分割，在原理图设计时地可以分割；
• 网口PHY芯片的数字电源与模拟电源采用PI型滤波电路。
PHY芯片的电源、地
均可以进行分割。
网口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 网口PHY芯片的模拟电源和数字电源隔离，且模拟电源和数字
电源间采用LC或者PI滤波电路；网口PHY芯片地不分割；
• 如果PHY芯片地管脚不可清晰分割，则地不分割，只进行电源分
割。
PHY芯片的电源分割
，地不进行分割。
网口接口电路的EMC设计
原因说明：
– 金属外壳的网口连接器应选择有金属弹片的RJ45连接器；塑
料外壳选择塑料RJ连接器；金属外壳的网口连接器接PGND；
• 当采用屏蔽电缆时，应选择屏蔽RJ45连接器；
• 当要求结构屏蔽时，应选择屏蔽RJ45连接器；
• 当系统接地良好时，最好选择屏蔽RJ45连接器；
• 当系统接地不良，或者无接地时，最好选择塑料RJ45连接器；
I/O接口电路的EMC设计
遵循的原则：
– 先防护后滤波；
– 连接到系统外、非隔离的I/O端口，接口一定要滤波（共模电
感或者磁珠或Y电容）；
– 接口优先选用共模电感滤波，或者用磁珠；滤波电路尽量靠近
端口，磁珠或共模电感到端子间PCB走线长度小于2.5cm；如
防护器件过多，磁珠到端子间PCB走线长度距离大于2.5cm，
则在最靠近接口处增加Y电容或高压电容进行滤波，Y电容要
满足耐压要求；
– I/O接口线缆如果采用屏蔽电缆，则电缆屏蔽层应接PGND；
– 传感器的电源、地、信号线在接口处进行滤波（共模电感或者
磁珠或Y电容）；
– 输出到端子的电源、地必须经过滤波处理，禁止直接引出。
I/O接口电路的EMC设计
原因说明：
– 先防护后滤波；（同电源接口）
– 连接到系统外、非隔离的I/O端口，接口一定要滤波（共模电
感或者磁珠或Y电容）。
• 系统内部连线，线缆长度很短，不会形成天线辐射，可以不加滤
波电路；
• 凡是要连接电缆到系统外的端口，链接线缆长度大于10cm以上的
I/0接口均要增加滤波电路；
• 差分电路优选共模扼流圈；
• 非差分电路优选磁珠；
• 不推荐选择Y电容，避免噪声电流在系统上不受控，引起其它的问
题。
I/O接口电路的EMC设计
原因说明：
– 接口优先选用共模电感滤波，或者用磁珠；滤波电路尽量靠近
端口，磁珠或共模电感到端子间PCB走线长度小于2.5cm；如
防护器件过多，磁珠到端子间PCB走线长度距离大于2.5cm，
则在最靠近接口处增加Y电容或高压电容进行滤波，Y电容要
满足耐压要求；
• 当防护器件过多且个头比较大，导致滤波器件在PCB布板时距离
接口很远，推荐接口增加Y电容进行滤波。
外来干扰
IC
Filter
Good
inoise
IC
inoise
直接辐射干扰
其他IC
干扰一进单板
就被滤掉
Filter
IC
Bad
inoise
IC
外来干扰
I/O接口电路的EMC设计
原因说明：
– I/O接口线缆如果采用屏蔽电缆，则电缆屏蔽层应接PGND；
I/O接口电路的EMC设计
原因说明：
– 传感器的电源、地、信号线在接口处进行滤波（共模电感或者
磁珠或Y电容）；
• 传感器接口电源、地、信号均需要引出，且接出线缆较长，因此
均需要经过滤波；
• 电源和地可以经过共模电感进行滤波，也可通过磁珠进行滤波；
• 信号线如果是差分线，可经过共模扼流圈进行滤波，如不是差分
线，则可通过磁珠进行滤波；
I/O接口电路的EMC设计
原因说明：
– 输出到端子的电源、地必须经过滤波处理，禁止直接引出；
• 当防护器件过多且个头比较大，导致滤波器件在PCB布板时距离
接口很远，推荐接口增加Y电容进行滤波。
• 电源和地经过磁珠滤波；
• PCB布板如下：
E1接口电路的EMC设计
遵循原则：
– 先防护后滤波；
– E1接口采用共模扼流圈进行滤波，滤波电路尽可能靠近端口（
建议选择ST7078）；CLASS B强制
E1接口电路的EMC设计
原因说明：
– 先防护后滤波；
• E1通常为长距离传输线缆，接口防护的等级较高，要按照10/700
浪涌波形进行测试，因此防护电路通常为两级。
E1接口电路的EMC设计
原因说明：
– E1接口采用共模扼流圈进行滤波，滤波电路尽可能靠近端口（
建议选择ST7078）；CLASS B强制
• E1接口信号为2.048M，传导测试结果有很明显的谐波成分，表现
为1.024M的奇数倍，因此要在接口加共模电感进行滤波，CLASS
B规格要求一定要增加。
硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设计。
关键芯片的EMC设计
遵循原则：
– 关键芯片的电源滤波电容是否足够，按照3－4个电源管脚一个1－
10uF电容，1-2个电源管脚一个0.1uF—0.01uF电容；芯片手册有推
荐，应采用推荐方案；
– 地址总线和数据总线增加匹配电阻;单向驱动匹配电阻在输出端增加；
双向驱动的应两侧都增加匹配电阻，如空间有限，应在驱动能力较强
的一端增加；
– 地址总线和数据总线匹配电阻，不能用排阻;
– 空闲管脚要进行上拉或者下拉，使其无效，提高抗干扰和降低辐射；
例外情况依据芯片手册
– 信号的传输延时小于信号上升沿的1/6时，不是传输线，可以不用增
加匹配电阻；当大于信号上升沿的1/6时，则为传输线，需要加匹配
电阻。
– 芯片手册如果有相应的EMC策略，应采用；
– 电源转换芯片输入输出端应并联BULK电容（公式）和去耦电容；
– A/D、D/A芯片的数字电源和模拟电源进行滤波；地的处理依据芯片手
册进行；
关键芯片的EMC设计
原因说明：
– 关键芯片的电源滤波电容是否足够，按照3－4个电源管脚一个
1－10uF电容，1-2个电源管脚一个0.1uF—0.01uF电容；芯片
手册有推荐，应采用推荐方案；
• 大电容一般采用10uF，小电容通常采用0.1uF或者0.01uF；
• 有的芯片手册有时会规定该电容容值，比如1uF，0.001uF，以芯
低频
次低频
高频
片手册为准。
回路
回路
回路
电源
IC
低频
回路
电源
次低频
回路
高频
回路
IC
关键芯片的EMC设计
原因说明：
– 关键芯片的电源滤波电容是否足够，按照3－4个电源管脚一个
1－10uF电容，1-2个电源管脚一个0.1uF—0.01uF电容；芯片
手册有推荐，应采用推荐方案；
芯片电源的滤波电容布
局图示。
具体电容数目应根据芯
片具体电源管脚的分布
来决定，如果电源管脚
比较分散，则应每个管
脚一个电容，如果有23个电源管脚比较集中
，可以考虑只用一个电
容。
关键芯片的EMC设计
原因说明：
– 地址总线和数据总线增加匹配电阻;单向驱动匹配电阻在输出端
增加；双向驱动的应两侧都增加匹配电阻，如空间有限，应在
驱动能力较强的一端增加；
• 速率大于50MHz，上升沿小于5ns的总线和时钟信号应考虑信号完
整性问题；
• 所谓信号完整性问题就是信号的开关时间小于信号从源到负载再
回到源的传输延迟；也即tr<tpd；
• 当存在信号完整性问题时，要考虑进行阻抗匹配；
• 四层板选择51欧姆左右，6层板选择33欧姆左右，可以根据测试结
果进行调整；
• 匹配电阻应加在源端，进行始端匹配。
关键芯片的EMC设计
原因说明：
– 地址总线和数据总线匹配电阻，不能用排阻;
• 避免用排阻进行始端匹配，因排阻管脚太密，不能满足3W布线要
求，会引起串扰问题；
• 排阻可用来进行上下拉；
• 匹配电阻布局时应满足3W要求，如位置紧张，可以将电阻交错放
置。
关键芯片的EMC设计
原因说明：
– 空闲管脚要进行上拉或者下拉，使其无效，提高抗干扰和降低
辐射；例外情况依据芯片手册
•
空闲管脚不但会发射，同样也会接收。因此对空闲管脚依照芯片
手册处理。
•
专用引脚的处理（如片选信号、使能信号、中断信号等。）
– 片选信号、使能信号等上电后使其无效；中断信号接上拉、下拉使
其处于非激活状态
– 重要的都应该经过适当的上拉或下拉处理。一方面是使芯片在上电
后进入一个预知的固定状态，不致造成冲突；另一方面提高抗干扰
能力
•
空余引脚的处理（ 高电平有效的无用中断输入端 ）
– 该无用中断输入端接下拉电阻使其处于非激活状态
– 应根据相关器件的应用资料做适当的处理，注意既不是一味的上拉
，也不是一味的接地，要针对使用的器件具体问题具体分析，一般
来说使其处于稳定的非有效输入电平状态。
关键芯片的EMC设计
原因说明：
– 信号的传输延时小于信号上升沿的1/6时，不是传输线，可以
不用增加匹配电阻；当大于信号上升沿的1/6时，则为传输线
，需要加匹配电阻。
• 同上。
– 芯片手册如果有相应的EMC策略，应采用；
• 芯片手册通常会给出电源、地平面的分割处理方法；
• 也会给出电源滤波的方案；
• 也会给出特殊需要处理信号的EMC策略。
关键芯片的EMC设计
原因说明：
– 电源转换芯片输入输出端应并联BULK电容（公式）和去耦电
容；
• 应根据芯片所驱动的负载来估算BULK电容的容值；
• 去耦电容通常用0.1uF，或0.01uF；
– A/D、D/A芯片的数字电源和模拟电源进行滤波；地的处理依
据芯片手册进行；
• 电源、地均不隔离，PCB处理时可以通过单点相连，也可直接相
连；
• 电源隔离，地不隔离；
• 电源、地都隔离；
• 隔离方式依据芯片手册进行，如没有推荐，则不隔离。
硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设计。
晶体和晶振的EMC设计
遵循原则：
– 时钟信号串接匹配电阻，匹配电阻选取合适（详细请查看连接）；
– 晶体外壳要做接地设计；
– 时钟信号分叉时在分叉后每路都设置匹配电阻，匹配电阻靠近时钟芯
片；T型网络，或采用末端匹配；
– 时钟芯片电源管脚采用LC滤波电路或者PI滤波电路
晶体和晶振的EMC设计
原因说明：
– 时钟信号串接匹配电阻，匹配电阻选取合适（详细请查看连接）；
• 同关键芯片的匹配电阻选取方法；
– 晶体和晶振外壳要做接地设计；
• 晶体要额外设计接地点，并在PCB表层铺铜，将晶体外壳连接到地；
• 晶振本身有接地管脚，与晶振外壳相连，将接地管脚接到GND；
晶体和晶振的EMC设计
原因说明：
– 时钟信号分叉时在分叉后每路都设置匹配电阻，匹配电阻靠近时钟芯
片；T型网络，或采用末端匹配；
• 对于时钟信号一分二使用，要在始端进行一分二，分别接匹配电阻；
晶体和晶振的EMC设计
原因说明：
– 时钟芯片电源管脚采用LC滤波电路或者PI滤波电路
时钟电源滤波可以采用型或LC滤波。
时钟输出采用始端串联阻抗进行匹配，阻值通
常为33，阻值可以根据实际情况调节。
时钟电源滤波
时钟电源滤波可以采用
LC型滤波。串接磁珠，
并联两个电容到地，小
电容0.1F放在电源管脚
，10 F电容放在小电容
旁边。磁珠通常选择编
码为10070006，曲线如
下：
硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设计。
连接器及接插件的EMC设计
遵循原则：
– 接插件，和排线等，采用地----信号----地-----信号-----地排列方式，
最少2－3个信号一个地，间隔排布；
– 接插件，和排线等，采用地----电源----地-----电源-----地排列方式，
一个电源一个地，间隔排布；
– 接插件，或排线等，空闲管脚定义为地；
– 接插件，或排线等，不同类型信号以地间隔排布；
– 端口插针定义时敏感、重要和高速信号线要远离电源线
– 接插件管脚定义时，应考虑到PCB布局和布线的方便性，避免随意
定义，导致后期布局布线错综交叉；
– 需用长线或排线引出的电源，应在引线两端口就近并联BULK电容或
去耦电容；
– 板间通讯线应靠近端口串磁珠滤波；
– 连接器为塑胶件时，应避免塑胶件连成一片，导致结构开孔过大，
应在各个塑胶件间增加横梁，减少大开孔，保证结构由连接器造成
的开孔长度小于3cm；
连接器及接插件的EMC设计
原因说明：
–
接插件，和排线等，采用地----信号----地-----信号-----地排列方式，最少2－3
个信号一个地，间隔排布；
• 信号紧邻地会大大增强EMC性能；
–
接插件，和排线等，采用地----电源----地-----电源-----地排列方式，一个电源
一个地，间隔排布；
–
接插件，或排线等，空闲管脚定义为地；
• 减小回路面积；
• 增加去耦；
连接器及接插件的EMC设计
原因说明：
–
接插件，或排线等，不同类型信号以地间隔排布；
–
端口插针定义时敏感、重要和高速信号线要远离电源线
• 避免信号间的串扰；
• 避免强辐射信号引起干扰；
• 避免敏感信号受到干扰；
连接器及接插件的EMC设计
原因说明：
–
接插件管脚定义时，应考虑到PCB布局和布线的方便性，避免随意定义，导
致后期布局布线错综交叉；
• 导致PCB布板时不能整块割一个地，而必须采用引线方式来解决；
连接器及接插件的EMC设计
原因说明：
–
需用长线或排线引出的电源，应在引线两端口就近并联BULK电容或去耦电
容；
• 增加电源、地之间的回路面积和去耦；
连接器及接插件的EMC设计
原因说明：
–
板间通讯线应靠近端口串磁珠滤波；
• 避免排线引起辐射与干扰；
–
连接器为塑胶件时，应避免塑胶件连成一片，导致结构开孔过大，应在各个
塑胶件间增加横梁，减少大开孔，保证结构由连接器造成的开孔长度小于
3cm；
• 增加结构屏蔽效能。
硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设计。
地的处理
遵循原则：
– 浮地电路是否采取防静电积累措施，采用浮地对PE串接大电
阻，并联电容；电阻推荐值1M欧姆；
– 整机布局设计时（牵涉到结构的变化），应考虑到通讯地、
模拟地、数字地等各处一处，避免某个地布局分几处，形成
交叉；
地的处理
原因说明：
– 浮地电路是否采取防静电积累措施，采用浮地对PE串接大电
阻，并联电容；电阻推荐值1M欧姆；
• 防静电泻放电路
– 整机布局设计时（牵涉到结构的变化），应考虑到通讯地、
模拟地、数字地等各处一处，避免某个地布局分几处，形成
交叉；
硬件电路EMC设计关键点
– 电源部分的EMC设计；
– 接口部分的EMC设计；
– 关键芯片的EMC设计；
– 晶体和晶振的EMC设计；
– 连接器及接插件的EMC设计；
– 地的处理；
– 复位、拨码和指示灯电路的EMC设
计。
复位、拨码和指示灯电路的EMC设计
遵循原则：
– 复位信号增加电容滤波；推荐0.1uF－0.01uF；
– 面板指示灯（导光柱除外）、拨码增加静电防护电路
复位、拨码和指示灯电路的EMC设计
复位电路的滤波：
复位电路对于单板至关重要，处理不好会直接导致单板的复位。
处理方式：在靠近芯片侧加0.01F电容和限流电阻构成的RC电
路进行滤波（消抖）。
IC
RST
IC
指示灯电路的滤波：
在靠近驱动芯片侧加限流电阻，如果指示灯为面板指示灯，还要
增加滤波磁珠，或者电容。
复位、拨码和指示灯电路的EMC设计
– 面板指示灯（导光柱除外）、拨码增加静电防护电路
• 当面板指示灯穿越隔离带，滤波区域时，应增加指示灯滤波磁
珠；
• 将指示灯的限流电阻靠近芯片放置，放置在芯片驱动端；
• 拨码开关如设置在外壳可以接触，要进行静电测试，应设计静
电防护电路，加电容、TVS管等。
结束语
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在电路设计时，应对结构设计、PCB设计、布局
布线都有大致的构思，否则后续的PCB设计就会
非常困难；
优秀的硬件设计应使PCB布局顺畅，兼顾结构设
计等；
在开始硬件设计前，应对地的设计有个框架。
– 做好这些，EMC并不是很难！
THANK
THE END
YOU