資料介紹
元件的選擇和電路設計是影響板級電磁兼容性性能的主要因素。每一種電子元件都有
它各自的特性,因此,要求在設計時仔細考慮。
下面將討論一些常見的用來減少或抑制電磁兼容性的電子元件和電路設計技術。
• 元件
有兩種基本的電子元件組:有引腳的和無引腳的元件。
有引腳線元件有寄生效果,尤其在高頻時。該引腳形成了一個小電感,大約是
1nH/mm/引腳。引腳的末端也能產生一個小電容性的效應,大約有4pF。因此,引腳的長度應盡可能的短。
與有引腳的元件相比,無引腳且表面貼裝的元件的寄生效果要小一些。其典型值為:
0.5nH的寄生電感和約0.3pF的終端電容。從電磁兼容性的觀點看,表面貼裝元件效果最好,其次是放射狀引腳元件,最后是軸向平行引腳的元件。
1.電阻
由于表面貼裝元件具有低寄生參數的特點,因此,表面貼裝電阻總是優于有引腳電阻。
對于有引腳的電阻,應首選碳膜電阻,其次是金屬膜電阻,最后是線繞電阻。
由于在相對低的工作頻率下(約MHz數量級),金屬膜電阻是主要的寄生元件,因此其適合用于高功率密度或和高準確度的電路中。
線繞電阻有很強的電感特性,因此在對頻率敏感的應用中不能用它。它最適合用在大功率處理的電路中。
在放大器的設計中,電阻的選擇非常重要。在高頻環境下,電阻的阻抗會因為電阻的電感效應而增加。因此,增益控制電阻的位置應該盡可能的靠近放大器電路以減少電路板的電感。
在上拉/下拉電阻的電路中,晶體管或集成電路的快速切換會增加上升時間。為了減小這個影響,所有的偏置電阻必須盡可能靠近有源器件及他的電源和地,從而減少PCB連線的電感。
在穩壓(整流)或參考電路中,直流偏置電阻應盡可能地靠近有源器件以減輕去耦效應(即改善瞬態響應時間)。
在RC濾波網絡中,線繞電阻的寄生電感很容易引起本機振蕩,所以必須考慮由電阻引起的電感效應。
2.電容
由于電容種類繁多,性能各異,選擇合適的電容并不容易。但是電容的使用可以解決許多EMC問題。接下來的幾小節將描述幾種最常見的電容類型、性能及使用方法。
鋁質電解電容通常是在絕緣薄層之間以螺旋狀纏繞金屬箔而制成,這樣可在單位體積內得到較大的電容值,但也使得該部分的內部感抗增加。
鉭電容由一塊帶直板和引腳連接點的絕緣體制成,其內部感抗低于鋁電解電容。
陶質電容的結構是在陶瓷絕緣體中包含多個平行的金屬片。其主要寄生為片結構的感
抗,并且通常這將在低于MHz的區域造成阻抗。
絕緣材料的不同頻響特性意味著一種類型的電容會比另一種更適合于某種應用場合。鋁電解電容和鉭電解電容適用于低頻終端,主要是存儲器和低頻濾波器領域。在中 頻
范圍內(從KHz到MHz),陶質電容比較適合,常用于去耦電路和高頻濾波。特殊的低損耗(通常價格比較昂貴)陶質電容和云母電容適合于甚高頻應用和微波電路。
它各自的特性,因此,要求在設計時仔細考慮。
下面將討論一些常見的用來減少或抑制電磁兼容性的電子元件和電路設計技術。
• 元件
有兩種基本的電子元件組:有引腳的和無引腳的元件。
有引腳線元件有寄生效果,尤其在高頻時。該引腳形成了一個小電感,大約是
1nH/mm/引腳。引腳的末端也能產生一個小電容性的效應,大約有4pF。因此,引腳的長度應盡可能的短。
與有引腳的元件相比,無引腳且表面貼裝的元件的寄生效果要小一些。其典型值為:
0.5nH的寄生電感和約0.3pF的終端電容。從電磁兼容性的觀點看,表面貼裝元件效果最好,其次是放射狀引腳元件,最后是軸向平行引腳的元件。
1.電阻
由于表面貼裝元件具有低寄生參數的特點,因此,表面貼裝電阻總是優于有引腳電阻。
對于有引腳的電阻,應首選碳膜電阻,其次是金屬膜電阻,最后是線繞電阻。
由于在相對低的工作頻率下(約MHz數量級),金屬膜電阻是主要的寄生元件,因此其適合用于高功率密度或和高準確度的電路中。
線繞電阻有很強的電感特性,因此在對頻率敏感的應用中不能用它。它最適合用在大功率處理的電路中。
在放大器的設計中,電阻的選擇非常重要。在高頻環境下,電阻的阻抗會因為電阻的電感效應而增加。因此,增益控制電阻的位置應該盡可能的靠近放大器電路以減少電路板的電感。
在上拉/下拉電阻的電路中,晶體管或集成電路的快速切換會增加上升時間。為了減小這個影響,所有的偏置電阻必須盡可能靠近有源器件及他的電源和地,從而減少PCB連線的電感。
在穩壓(整流)或參考電路中,直流偏置電阻應盡可能地靠近有源器件以減輕去耦效應(即改善瞬態響應時間)。
在RC濾波網絡中,線繞電阻的寄生電感很容易引起本機振蕩,所以必須考慮由電阻引起的電感效應。
2.電容
由于電容種類繁多,性能各異,選擇合適的電容并不容易。但是電容的使用可以解決許多EMC問題。接下來的幾小節將描述幾種最常見的電容類型、性能及使用方法。
鋁質電解電容通常是在絕緣薄層之間以螺旋狀纏繞金屬箔而制成,這樣可在單位體積內得到較大的電容值,但也使得該部分的內部感抗增加。
鉭電容由一塊帶直板和引腳連接點的絕緣體制成,其內部感抗低于鋁電解電容。
陶質電容的結構是在陶瓷絕緣體中包含多個平行的金屬片。其主要寄生為片結構的感
抗,并且通常這將在低于MHz的區域造成阻抗。
絕緣材料的不同頻響特性意味著一種類型的電容會比另一種更適合于某種應用場合。鋁電解電容和鉭電解電容適用于低頻終端,主要是存儲器和低頻濾波器領域。在中 頻
范圍內(從KHz到MHz),陶質電容比較適合,常用于去耦電路和高頻濾波。特殊的低損耗(通常價格比較昂貴)陶質電容和云母電容適合于甚高頻應用和微波電路。
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