关于PCB设计，需要知道的几个EMI指南

下文是硬件工程师在PCB设计早期容易忽略，却很有用的几个EMI设计指南，这些指南也在一些权威书刊中常常被提到。

设计指南1 :最小化电源和高频信号的电流环路面积

在设计阶段，首先我们需要知道两个要点：

1.信号电流总是回到源端（即电流路径总是以环路的形式存在） 。

设计指南2：保持信号返回平面的完整

完整的信号返回平面能有效减少高频信号环路的感抗，感抗越小，产生的噪声电压值也就越小，这就是为何要求在PCB中间层设置完整地平面的其中一个重要原因。当然，在某些情况下，由于走线的原因不得不分隔信号返回平面。然而，这种情况在多层PCB上出现的概率较少。另外对于单层板的情况，可以在高速信号走线周围做包地处理，来保持信号返回路径的完整性。

设计指南3：高速威廉希尔官方网站 不要放置在连接器附近

我们常常会犯下面的错误，在审查或评估威廉希尔官方网站 板设计过程中，由于缺乏考虑，会把高速威廉希尔官方网站 放置在连接器附近，这样导致工程师做了很多额外的滤波和屏蔽，从而增加成本和提高机器整改难度。

为什么连接器的位置如此重要？在低于三百兆赫兹的频率下，波长大约为一米或更长。印刷威廉希尔官方网站 板本身和板内走线往往是电气小尺寸，因此辐射效率比较低。然而，与连接器相连的电缆一般较长，因此天线效应会很明显，板内噪声更容易通过电缆往外辐射。

另外位于连接器之间的高速威廉希尔官方网站 很容易在连接器之间产生几毫伏或更大的电位差。这些电压可以将电流驱动到连接的电缆上，导致产品超过辐射发射要求。

设计指南4：控制信号边沿转换时间（上升沿和下降沿时间）

很多时候时钟噪声超标点不是基频，而是由基频衍生出来的高次谐波。通过增加时钟边沿的转换时间，可以很好地控制高次谐波的能量。虽然过长的边沿转换时间会导致信号完整性和发热问题，但很多时候功能和EMC效果上是需要做折衷考虑的。

控制数字信号的上升和下降时间有以下三种常用方法：

1. 改变芯片信号输出驱动能力

2. 信号线串接电阻或铁氧体

3. 信号线并联电容

设计指南5：时钟展频

由于电子产品功能越来越多，芯片时钟频率也在不断提高。对于高速时钟来说，控制时钟边沿转换率来抑制EMI所要承受的风险越来越大，此时展频技术成为抑制电磁干扰的一个不错的选择。

在不改变时钟上升沿和下降沿，保持时钟信号波形完整性的同时，按一定的规律来控制时钟抖动，将时钟能量分散到一个更宽的频段上，实现时钟噪声在频域上的抑制。

展频技术不仅调制时钟源，其它的同步于时钟源的数据、地址和控制信号，在时钟展频的同时也一并得以调制，整体的EMI峰值都会因此减小，所以说，时钟展频是系统级的解决方案。这是展频技术相比其它抑制EMI措施的最大优势之一。

总的来说，工程师在PCB设计过程中要时时给自己脑海里面敲警钟，在考虑如何实现威廉希尔官方网站 功能的同时，着重关注容易产生噪声的信号，当碰到如时钟或PWM这类会产生高次谐波的信号时，参考上诉几条EMI指南设计PCB，这样产品通过EMC认证将变得更容易。