123
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PCB布線與布局
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在能被ESD直接擊中的區(qū)域,每一個(gè)信號線附近都要布一條地線。
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124
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PCB布線與布局
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易受ESD影響的電路,放在PCB中間的區(qū)域,減少被觸摸的可能性。
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125
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PCB布線與布局
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信號線的長度大于300mm(12英寸)時(shí),一定要平行布一條地線。
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126
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PCB布線與布局
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安裝孔的連接準(zhǔn)則:可以與電路公共地連接,或者與之隔離。1金屬支架必須和金屬屏蔽裝置或者機(jī)箱一起使用時(shí),要采用一個(gè)0Ω電阻實(shí)現(xiàn)連接。2.確定安裝孔大小來實(shí)現(xiàn)金屬或者塑料支架的可靠安裝,在安裝孔頂層和底層上要采用大焊盤,底層焊盤上不能采用阻焊劑,并確保底層焊盤不采用波峰焊工藝焊接。
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127
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PCB布線與布局
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受保護(hù)的信號線和不受保護(hù)的信號線禁止并行排列。
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128
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PCB布線與布局
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復(fù)位、中斷和控制信號線的布線準(zhǔn)則:1采用高頻濾波;2遠(yuǎn)離輸入和輸出電路;3遠(yuǎn)離電路板邊緣。
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129
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PCB布線與布局
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機(jī)箱內(nèi)的電路板不安裝在開口位置或者內(nèi)部接縫處。
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130
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PCB布線與布局
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對靜電最敏感的電路板放在最中間,人工不易接觸到的部位;將對靜電敏感的器件放在電路板最中間,人工不易接觸到的部位。
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131
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PCB布線與布局
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兩塊金屬塊之間的邦定(binding)準(zhǔn)則:1固體邦定帶優(yōu)于編織邦定帶;2邦定處不潮濕不積水;3使用多個(gè)導(dǎo)體將機(jī)箱內(nèi)所有電路板的地平面或地網(wǎng)格連接在一起;4確保邦定點(diǎn)和墊圈的寬度大于5mm。
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132
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電路設(shè)計(jì)
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信號濾波腿耦:對每個(gè)模擬放大器電源,必需在最接近電路的連接處到放大器之間加去耦電容器。對數(shù)字集成電路,分組加去耦電容器。在馬達(dá)與發(fā)電機(jī)的電刷上安裝電容器旁路,在每個(gè)繞組支路上串聯(lián)R-C濾波器,在電源入口處加低通濾波等措施抑制干擾。安裝濾波器應(yīng)盡量靠近被濾波的設(shè)備,用短的,加屏蔽的引線作耦合媒介。所有濾波器都須加屏蔽,輸入引線與輸出引線之間應(yīng)隔離。
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133
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電路設(shè)計(jì)
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各功能單板對電源的電壓波動(dòng)范圍、紋波、噪聲、負(fù)載調(diào)整率等方面的要求予以明確,二次電源經(jīng)傳輸?shù)竭_(dá)功能單板時(shí)要滿足上述要求
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134
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電路設(shè)計(jì)
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將具有輻射源特征的電路裝在金屬屏蔽內(nèi),使其瞬變干擾最小。
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135
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電路設(shè)計(jì)
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在電纜入口處增加保護(hù)器件
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136
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電路設(shè)計(jì)
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每個(gè)IC的電源管腳要加旁路電容(一般為104)和平滑電容(10uF~100uF)到地,大面積IC每個(gè)角的電源管腳也要加旁路電容和平滑電容
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137
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電路設(shè)計(jì)
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濾波器選型的阻抗失配準(zhǔn)則:對低阻抗噪聲源,濾波器需為高阻抗(大的串聯(lián)電感);對高阻抗噪聲源,濾波器就需為低阻抗(大的并聯(lián)電容)
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138
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電路設(shè)計(jì)
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電容器外殼、輔助引出端子與正、負(fù)極以及電路板間必須完全隔離
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139
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電路設(shè)計(jì)
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濾波連接器必須良好接地,金屬殼濾波器采用面接地。
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140
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電路設(shè)計(jì)
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濾波連接器的所有針都要濾波
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141
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電路設(shè)計(jì)
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數(shù)字電路的電磁兼容設(shè)計(jì)中要考慮的是數(shù)字脈沖的上升沿和下降沿所決定的頻帶寬而不是數(shù)字脈沖的重復(fù)頻率。方形數(shù)字信號的印制板設(shè)計(jì)帶寬定為1/πtr,通常要考慮這個(gè)帶寬的十倍頻
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142
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電路設(shè)計(jì)
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用R-S觸發(fā)器作設(shè)備控制按鈕與設(shè)備電子線路之間配合的緩沖
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143
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電路設(shè)計(jì)
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降低敏感線路的輸入阻抗有效減少引入干擾的可能性。
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144
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電路設(shè)計(jì)
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LC濾波器 在低輸出阻抗電源和高阻抗數(shù)字電路之間,需要LC濾波器,以保證回路的阻抗匹配
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145
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電路設(shè)計(jì)
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電壓校準(zhǔn)電路:在輸入輸出端,要加上去耦電容(比如0.1μF),旁路電容選值遵循10μF/A的標(biāo)準(zhǔn)。
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146
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電路設(shè)計(jì)
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信號端接:高頻電路源與目的之間的阻抗匹配非常重要,錯(cuò)誤的匹配會(huì)帶來信號反饋和阻尼振蕩。過量地射頻能量則會(huì)導(dǎo)致EMI問題。此時(shí),需要考慮采用信號端接。
信號端接有以下幾種:串聯(lián)/源端接、并聯(lián)端接、
RC端接、Thevenin端接、二極管端接。
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147
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電路設(shè)計(jì)
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MCU電路:
I/O引腳:空置的I/O引腳要連接高阻抗以便減少供電電流。且避免浮動(dòng)。
IRQ引腳:在IRQ引腳要有預(yù)防靜電釋放的措施。比如采用雙向二極管、Transorbs或金屬氧化變阻器等。
復(fù)位引腳:復(fù)位引腳要有時(shí)間延時(shí)。以免上電初期MCU即被復(fù)位。
振蕩器:在滿足要求情況下,MCU使用的時(shí)鐘振蕩頻率越低越好。
讓時(shí)鐘電路、校準(zhǔn)電路和去耦電路接近MCU放置
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148
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電路設(shè)計(jì)
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小于10個(gè)輸出的小規(guī)模集成電路,工作頻率≤50MHZ時(shí),至少配接一個(gè)0.1uf的濾波電容。工作頻率≥50MHZ時(shí),每個(gè)電源引腳配接一個(gè)0.1uf的濾波電容;
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149
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電路設(shè)計(jì)
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對于中大規(guī)模集成電路,每個(gè)電源引腳配接一個(gè)0.1uf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個(gè)數(shù)計(jì)算配接電容的個(gè)數(shù),每5個(gè)輸出配接一個(gè)0.1uf濾波電容。
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150
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電路設(shè)計(jì)
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對無有源器件的區(qū)域,每6cm2至少配接一個(gè)0.1uf的濾波電容
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151
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電路設(shè)計(jì)
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對于超高頻電路,每個(gè)電源引腳配接一個(gè)1000pf的濾波電容。對電源引腳冗余量較大的電路也可按輸出引腳的個(gè)數(shù)計(jì)算配接電容的個(gè)數(shù),每5個(gè)輸出配接一個(gè)1000pf的濾波電容
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152
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電路設(shè)計(jì)
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高頻電容應(yīng)盡可能靠近IC電路的電源引腳處。
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153
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電路設(shè)計(jì)
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每5只高頻濾波電容至少配接一只一個(gè)0.1uf濾波電容;
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154
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電路設(shè)計(jì)
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每5只10uf至少配接兩只47uf低頻的濾波電容;
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155
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電路設(shè)計(jì)
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每100cm2范圍內(nèi),至少配接1只220uf或470uf低頻濾波電容;
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156
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電路設(shè)計(jì)
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每個(gè)模塊電源出口周圍應(yīng)至少配置2只220uf或470uf電容,如空間允許,應(yīng)適當(dāng)增加電容的配置數(shù)量;
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157
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電路設(shè)計(jì)
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脈沖與變壓器隔離準(zhǔn)則:脈沖網(wǎng)絡(luò)和變壓器須隔離,變壓器只能與去耦脈沖網(wǎng)絡(luò)連接,且連接線最短。
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158
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電路設(shè)計(jì)
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在開關(guān)和閉合器的開閉過程中,為防止電弧干擾,可以接入簡單的RC網(wǎng)絡(luò)、電感性網(wǎng)絡(luò),并在這些電路中加入一高阻、整流器或負(fù)載電阻之類,如果還不行,就將輸入和載出引線進(jìn)行屏蔽。此外,還可以在這些電路中接入穿心電容。
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159
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電路設(shè)計(jì)
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退耦、濾波電容須按照高頻等效電路圖來分析其作用。
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160
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電路設(shè)計(jì)
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各功能單板電源引進(jìn)處要采用合適的濾波電路,盡可能同時(shí)濾除差模噪聲和共模噪聲,噪聲泄放地與工作地特別是信號地要分開,可考慮使用保護(hù)地;集成電路的電源輸入端要布置去耦電容,以提高抗干擾能力
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161
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電路設(shè)計(jì)
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明確各單板最高工作頻率,對工作頻率在160MHz(或200 MHz)以上的器件或部件采取必要的屏蔽措施,以降低其輻射干擾水平和提高抗輻射干擾的能力
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162
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電路設(shè)計(jì)
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如有可能在控制線(于印刷板上)的入口處加接R-C去耦,以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。
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163
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電路設(shè)計(jì)
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用R-S觸發(fā)器做按鈕與電子線路之間配合的緩沖
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164
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電路設(shè)計(jì)
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在次級整流回路中使用快恢復(fù)二極管或在二極管上并聯(lián)聚酯薄膜電容器
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165
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電路設(shè)計(jì)
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對晶體管開關(guān)波形進(jìn)行“修整”
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166
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電路設(shè)計(jì)
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降低敏感線路的輸入阻抗
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167
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電路設(shè)計(jì)
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如有可能在敏感電路采用平衡線路作輸入,利用平衡線路固有的共模抑制能力克服干擾源對敏感線路的干擾
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168
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電路設(shè)計(jì)
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將負(fù)載直接接地的方式是不合適
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169
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電路設(shè)計(jì)
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注意在IC近端的電源和地之間加旁路去耦電容(一般為104)
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170
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電路設(shè)計(jì)
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如有可能,敏感電路采用平衡線路作輸入,平衡線路不接地
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171
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電路設(shè)計(jì)
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繼電器線圈增加續(xù)流二極管,消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢干擾。僅加 續(xù)流二極管會(huì)使繼電器的斷開時(shí)間滯后,增加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時(shí)間內(nèi)可 動(dòng)作更多的次數(shù)
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172
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電路設(shè)計(jì)
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在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路(一般是RC串聯(lián)電路,電阻一般選幾K 到幾十K,電容選0.01uF),減小電火花影響
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173
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電路設(shè)計(jì)
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給電機(jī)加濾波電路,注意電容、電感引線要盡量短
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174
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電路設(shè)計(jì)
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電路板上每個(gè)IC要并接一個(gè)0.01μF~0.1μF高頻電容,以減小IC對電源的 影響。注意高頻電容的布線,連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短,否則,等于增大了電 容的等效串聯(lián)電阻,會(huì)影響濾波效果
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175
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電路設(shè)計(jì)
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可控硅兩端并接RC抑制電路,減小可控硅產(chǎn)生的噪聲(這個(gè)噪聲嚴(yán)重時(shí)可能 會(huì)把可控硅擊穿的)
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176
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電路設(shè)計(jì)
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許多單片機(jī)對電源噪聲很敏感,要給單片機(jī)電源加濾波電路 或穩(wěn)壓器,以減小電源噪聲對單片機(jī)的干擾。比如,可以利用磁珠和電容 組成π形濾波電路,當(dāng)然條件要求不高時(shí)也可用100Ω電阻代替磁珠
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177
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電路設(shè)計(jì)
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如果單片機(jī)的I/O口用來控制電機(jī)等噪聲器件,在I/O口與噪聲源之 間應(yīng)加隔離(增加π形濾波電路)。 控制電機(jī)等噪聲器件,在I/O口與噪聲源之 間應(yīng)加隔離(增加π形濾波電路)。
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178
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電路設(shè)計(jì)
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在單片機(jī)I/O口,電源線,電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件 如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器,屏蔽罩,可顯著提高電路的抗干擾性能
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179
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電路設(shè)計(jì)
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對于單片機(jī)閑置的I/O口,不要懸空,要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源
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180
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電路設(shè)計(jì)
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對單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門狗電路,如:IMP809,IMP706,IMP813, X25043,X25045等,可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。
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181
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電路設(shè)計(jì)
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在速度能滿足要求的前提下,盡量降低單片機(jī)的晶振和選用低速數(shù)字 電路
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182
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電路設(shè)計(jì)
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如有可能,在PCB板的接口處加RC低通濾波器或EMI抑制元件(如磁珠、信號濾波器等),以消除連接線的干擾;但是要注意不要影響有用信號的傳輸
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183
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電路設(shè)計(jì)
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時(shí)鐘輸出布線時(shí)不要采用向多個(gè)部件直接串行地連接〔稱為菊花式連接〕;而應(yīng)該經(jīng)緩存器分別向其它多個(gè)部件直接提供時(shí)鐘信號
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184
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電路設(shè)計(jì)
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延伸薄膜鍵盤邊界使之超出金屬線12mm,或者用塑料切口來增加路徑長度。
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185
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電路設(shè)計(jì)
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在靠近連接器的地方,要將連接器上的信號用一個(gè)L-C或者磁珠-電容濾波器接到連接器的機(jī)箱地上。
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186
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電路設(shè)計(jì)
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在機(jī)箱地和電路公共地之間加入一個(gè)磁珠。
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187
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電路設(shè)計(jì)
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電子設(shè)備內(nèi)部的電源分配系統(tǒng)是遭受ESD電弧感性耦合的主要對象,電源分配系統(tǒng)防ESD措施:1將電源線和相應(yīng)的回路線緊密絞合在一起;2在每一根電源線進(jìn)入電子設(shè)備的地方放一個(gè)磁珠;3在每一個(gè)電源管腳和緊靠電子設(shè)備機(jī)箱地之間放一個(gè)瞬流抑制器、金屬氧化壓敏電阻(MOV)或者1kV高頻電容;4最好在PCB上布置專門的電源和地平面,或者緊密的電源和地柵格,并采用大量旁路和去耦電容。
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188
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電路設(shè)計(jì)
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在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠,對易被ESD擊中的電纜驅(qū)動(dòng)器,也可在驅(qū)動(dòng)端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。
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189
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電路設(shè)計(jì)
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在接收端放置瞬態(tài)保護(hù)器。1用短而粗的線(長度小于5倍寬度,最好小于3倍寬度)連接到機(jī)箱地。2從連接器出來的信號線和地線要直接接到瞬態(tài)保護(hù)器,然后才能接電路的其它部分。
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190
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電路設(shè)計(jì)
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在連接器處或者離接收電路25mm(1.0英寸)的范圍內(nèi),放置濾波電容。1用短而粗的線連接到機(jī)箱地或者接收電路地(長度小于5倍寬度,最好小于3倍寬度)。2信號線和地線先連接到電容再連接到接收電路。
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191
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機(jī)殼
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金屬機(jī)箱上,開口最大直徑≤λ/20,λ為機(jī)內(nèi)外最高頻電磁波的波長;非金屬機(jī)箱在電磁兼容設(shè)計(jì)上視同為無防護(hù)。
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192
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機(jī)殼
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屏蔽體的接縫數(shù)最少;屏蔽體的接縫處,多接點(diǎn)彈簧壓頂接觸法具有較好的電連續(xù)性;通風(fēng)孔D<3mm,這個(gè)孔徑能有效避免較大的電磁泄露或進(jìn)入;屏蔽開口處(如通風(fēng)口)用細(xì)銅網(wǎng)或其它適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料封堵;通風(fēng)孔金屬網(wǎng)如須經(jīng)常取下,可用螺釘或螺栓沿孔口四周固定,但螺釘間距<25mm以保持連續(xù)線接觸
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193
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機(jī)殼
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f>1MHz,0.5mm厚的任何金屬板屏蔽體,都將場強(qiáng)減弱99%;當(dāng)f>10MHz,0.1mm的銅皮屏蔽體將場強(qiáng)減弱99%以上;f>100MHz,絕緣體表面的鍍銅層或鍍銀層就是良好的屏蔽體。但需注意,對塑料外殼,內(nèi)部噴覆金屬涂層時(shí),國內(nèi)的噴涂工藝不過關(guān),涂層顆粒間連續(xù)導(dǎo)通效果不佳,導(dǎo)通阻抗較大,應(yīng)重視其噴涂不過關(guān)的負(fù)面效果。
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194
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機(jī)殼
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整機(jī)保護(hù)地連接處不涂絕緣漆,要保證與保護(hù)地電纜可靠的金屬接觸,避免僅僅依靠螺絲螺紋做接地連接的錯(cuò)誤方式
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195
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機(jī)殼
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建立完善的屏蔽結(jié)構(gòu),帶有接地的金屬屏蔽殼體可將放電電流釋放到地
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196
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機(jī)殼
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建立一個(gè)擊穿電壓為20kV的抗ESD環(huán)境;利用增加距離來保護(hù)的措施都是有效的。
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197
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機(jī)殼
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電子設(shè)備與下列各項(xiàng)之間的路徑長度超過20mm,包括接縫、通風(fēng)口和安裝孔在內(nèi)任何用戶操作者能夠接觸到的點(diǎn),可以接觸到的未接地金屬,如緊固件、開關(guān)、操縱桿和指示器。
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198
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機(jī)殼
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在機(jī)箱內(nèi)用聚脂薄膜帶來覆蓋接縫以及安裝孔,這樣延伸了接縫/過孔的邊緣,增加了路徑長度。
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199
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機(jī)殼
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用金屬帽或者屏蔽塑料防塵蓋罩住未使用或者很少使用的連接器。
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200
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機(jī)殼
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使用帶塑料軸的開關(guān)和操縱桿,或?qū)⑺芰鲜直?/span>/套子放在上面來增加路徑長度。避免使用帶金屬固定螺絲的手柄。
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201
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機(jī)殼
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將LED和其它指示器裝在設(shè)備內(nèi)孔里,并用帶子或者蓋子將它們蓋起來,從而延伸孔的邊沿或者使用導(dǎo)管來增加路徑長度。
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202
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機(jī)殼
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將散熱器靠近機(jī)箱接縫,通風(fēng)口或者安裝孔的金屬部件上的邊和拐角要做成圓弧形狀。
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203
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機(jī)殼
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塑料機(jī)箱中,靠近電子設(shè)備或者不接地的金屬緊固件不能突出在機(jī)箱中。
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204
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機(jī)殼
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高支撐腳使設(shè)備遠(yuǎn)離桌面或地面可以解決桌面/地面或者水平耦合面的間接ESD耦合問題。
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205
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機(jī)殼
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在薄膜鍵盤電路層周圍涂上粘合劑或密封劑。
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206
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機(jī)殼
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機(jī)箱結(jié)合點(diǎn)和邊緣防護(hù)準(zhǔn)則:結(jié)合點(diǎn)和邊緣很關(guān)鍵,在機(jī)箱箱體接合處,要使用耐高壓硅樹脂或者墊圈實(shí)現(xiàn)密閉、防ESD、防水和防塵。
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207
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機(jī)殼
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不接地機(jī)箱至少應(yīng)該具有20kV的擊穿電壓(規(guī)則A1到A9);而對接地機(jī)箱,電子設(shè)備至少要具備1500V擊穿電壓以防止二級電弧,并且要求路徑長度大于等于2.2mm。
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208
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機(jī)殼
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機(jī)箱用以下屏蔽材料制作:金屬板;聚酯薄膜/銅或者聚酯薄膜/鋁壓板;具有焊接結(jié)點(diǎn)的熱成型金屬網(wǎng);熱成型金屬化的纖維墊子(非編織)或者織物(編織);銀、銅或者鎳涂層;鋅電弧噴涂;真空金屬處理;無電電鍍;塑料中加入導(dǎo)體填充材料;
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209
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機(jī)殼
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屏蔽材料防電化學(xué)腐蝕準(zhǔn)則:相互接觸的部件彼此之間的電勢 (EMF)<0.75V。如果在一個(gè)鹽性潮濕環(huán)境中,那么彼此之間的電勢必須<0.25V。陽極(正極)部件的尺寸應(yīng)該大于陰極(負(fù)極)部件。
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210
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機(jī)殼
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用縫隙寬度5倍以上的屏蔽材料疊合在接縫處。
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211
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機(jī)殼
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在屏蔽層與箱體之間每隔20mm(0.8英寸)的距離通過焊接、緊固件等方式實(shí)現(xiàn)電連接。
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212
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機(jī)殼
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用墊圈實(shí)現(xiàn)縫隙的橋接,消除開槽并且在縫隙之間提供導(dǎo)電通路。
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213
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機(jī)殼
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避免屏蔽材料中出現(xiàn)直拐角以及過大的彎角。
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214
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機(jī)殼
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孔徑≤20mm以及槽的長度≤20mm。相同開口面積條件下,優(yōu)先采取開孔而不是開槽。
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215
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機(jī)殼
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如果可能,用幾個(gè)小的開口來代替一個(gè)大的開口,開口之間的間距盡量大。
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216
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機(jī)殼
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對接地設(shè)備,在連接器進(jìn)入的地方將屏蔽層和機(jī)箱地連接在一起;對未接地(雙重隔離)設(shè)備,將屏蔽材料同開關(guān)附近的電路公共地連接起來。
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217
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機(jī)殼
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盡可能讓電纜進(jìn)入點(diǎn)靠近面板中心,而不是靠近邊緣或者拐角的位置。
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218
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機(jī)殼
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在屏蔽裝置中排列的各個(gè)開槽與ESD電流流過的方向平行而不是垂直。
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219
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機(jī)殼
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在安裝孔的位置使用帶金屬支架的金屬片來充當(dāng)附加的接地點(diǎn),或者用塑料支架來實(shí)現(xiàn)絕緣和隔離。
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220
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機(jī)殼
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在塑料機(jī)箱上的控制面板和鍵盤位置處安裝局部屏蔽裝置來阻止ESD:
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221
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機(jī)殼
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電源連接器和引向外部的連接器的位置,要連接到機(jī)箱地或者電路公共地。
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222
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機(jī)殼
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在塑料中使用聚酯薄膜/銅或者聚酯薄膜/鋁壓板,或者使用導(dǎo)電涂層或?qū)щ娞畛湮铩?/span>
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223
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機(jī)殼
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在鋁板上使用薄的導(dǎo)電鉻化鍍層或者鉻酸鹽涂層 ,但不能采用陽極電鍍。
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224
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機(jī)殼
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在塑料中要使用導(dǎo)電填充材料。注意鑄型部件表面通常有樹脂材料,很難實(shí)現(xiàn)低電阻的連接。
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225
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機(jī)殼
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在鋼材料上使用薄的導(dǎo)電鉻酸鹽涂層。
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226
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機(jī)殼
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讓清潔整齊的金屬表面直接接觸而不要依靠螺釘來實(shí)現(xiàn)金屬部件的連接。
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227
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機(jī)殼
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沿整個(gè)外圍用屏蔽涂層(銦錫氧化物、銦氧化物和錫氧化物等)將顯示器與機(jī)箱屏蔽裝置連接在一起。
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228
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機(jī)殼
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在操作者常接觸的位置處,要提供一個(gè)到地的抗靜電(弱導(dǎo)電)路徑,比如鍵盤上的空格鍵。
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229
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機(jī)殼
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要讓操作員很難產(chǎn)生到金屬板邊緣或角的電弧放電。電弧放電到這些點(diǎn)會(huì)比電弧放電到金屬板中心導(dǎo)致更多間接ESD的影響。
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230
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其他
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顯示窗口的屏蔽防護(hù)準(zhǔn)則:1加裝屏蔽防護(hù)窗;2對外電路部分與機(jī)內(nèi)的電路連接通過濾波器件相連。
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231
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其他
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按鍵窗口防護(hù)準(zhǔn)則:
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232
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器件選型
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電容器盡量選擇貼片電容,引線電感小。
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233
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器件選型
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穩(wěn)定電源的供電旁路電容,選擇電解電容
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234
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器件選型
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交流耦合及電荷存儲(chǔ)用電容器選擇聚四氟乙烯電容器或其它聚脂型(聚丙烯、聚苯乙烯等)電容器。
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235
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器件選型
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高頻電路退耦用單片陶瓷電容器
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236
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器件選型
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電容選擇的標(biāo)準(zhǔn)是:
盡可能低的ESR電容;
盡可能高的電容的諧振頻率值;
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237
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器件選型
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鋁電解電容器應(yīng)當(dāng)避免在下述情況下使用:
a、高溫(溫度超過最高使用溫度)
b、過流(電流超過額定紋波電流),施加紋波電流超過額定值後,會(huì)導(dǎo)致電容器體過熱,容量下降,壽命縮短。
c、過壓(電壓超過額定電壓),當(dāng)電容器上所施加電壓高於額定工作電壓時(shí),電容器的漏電流將上升,其電氧物性將在短期內(nèi)劣化直至損壞。
d、施加反向電壓或交流電壓,當(dāng)值流鋁電解電容器按反極性接入電路時(shí),電容器會(huì)導(dǎo)致電子線路短路,由此產(chǎn)生的電流會(huì)引致電容器損壞。若電路中有可能在負(fù)引線施加正極電壓,請選無極性產(chǎn)品。
e、使用於反復(fù)多次急劇充放電的電路中,當(dāng)常規(guī)電容器被用作快速充電用途。其使用壽命可能會(huì)因?yàn)槿萘肯陆担瑴囟燃眲∩仙榷s減。
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238
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器件選型
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只有在屏蔽機(jī)箱上才有必要使用濾波連接器
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239
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器件選型
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選用濾波器連接器時(shí),除了要選用普通連接器時(shí)要考慮的因素外,還應(yīng)考慮濾波器的截止頻率。當(dāng)連接器中各芯線上傳輸?shù)男盘栴l率不同時(shí),要以頻率最高的信號為基準(zhǔn)來確定截止頻率
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240
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器件選型
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封裝盡可能選擇表貼
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241
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器件選型
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電阻選擇首選碳膜,其次金屬膜,因功率原因需選線繞時(shí),一定要考慮其電感效應(yīng)
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242
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器件選型
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電容選擇應(yīng)注意鋁電解電容、鉭電解電容適用于低頻終端;陶制電容適合于中頻范圍(從KHz到MHz);陶制和云母電容適合于甚高頻和微波電路;盡量選用低ESR(等效串聯(lián)電阻)電容
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243
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器件選型
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旁路電容選擇電解電容,容值選10-470PF,主要取決于PCB板上的瞬態(tài)電流需求
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244
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器件選型
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去耦電容應(yīng)選擇陶瓷電容,容值選旁路電容的1/100或1/1000。取決于最快信號的上升時(shí)間和下降時(shí)間。比如100MHz取10nF,33MHz取4.7-100nF,選擇ESR值小于1歐姆
選擇NPO(鍶鈦酸鹽電介質(zhì))用作50MHz以上去耦,選擇Z5U(鋇鈦酸鹽)用作低頻去耦,最好是選擇相差兩個(gè)數(shù)量級的電容并聯(lián)去耦
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245
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器件選型
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電感選用時(shí),選擇閉環(huán)優(yōu)于開環(huán),開環(huán)時(shí)選擇繞軸式優(yōu)于棒式或螺線管式。選擇鐵磁芯應(yīng)用于低頻場合,選擇鐵氧體磁心應(yīng)用于高頻場合
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246
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器件選型
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鐵氧體磁珠 高頻衰減10dB
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247
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器件選型
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鐵氧體夾 MHz頻率范圍的共模(CM)、差模(DM)衰減達(dá)10-20dB
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248
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器件選型
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二極管選用:
肖特基二極管:用于快速瞬態(tài)信號和尖脈沖保護(hù);
齊納二極管:用于ESD(靜電放電)保護(hù);過電壓保護(hù);低電容高數(shù)據(jù)率信號保護(hù)
瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS):ESD激發(fā)瞬時(shí)高壓保護(hù),瞬時(shí)尖脈沖消減
變阻二極管:ESD保護(hù);高壓和高瞬態(tài)保護(hù)
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249
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器件選型
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集成電路:
選用 CMOS器件尤其是高速器件有動(dòng)態(tài)功率要求,需要采取去耦措施以便滿足其瞬時(shí)功率要求。
高頻環(huán)境中,引腳會(huì)形成電感,數(shù)值約為1nH/1mm,引腳末端也會(huì)向后呈小電容效應(yīng),大約有4pF。表貼器件有利于EMI性能,寄生電感和電容值分別為0.5nH和0.5pF。
放射狀引腳優(yōu)于軸向平行引腳;
TTL與CMOS混合電路因?yàn)殚_關(guān)保持時(shí)間不同,會(huì)產(chǎn)生時(shí)鐘、有用信號和電源的諧波,因此最好選擇同系列邏輯電路。
未使用的CMOS器件引腳,要通過串聯(lián)電阻接地或者接電源。
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250
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器件選型
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濾波器的額定電流值取實(shí)際工作電流值的1.5倍。
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251
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器件選型
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電源濾波器的選擇:依據(jù)理論計(jì)算或測試結(jié)果,電源濾波器應(yīng)達(dá)到的插損值為IL,實(shí)際選型時(shí)應(yīng)選擇插損為IL+20dB大小的電源濾波器。
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252
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器件選型
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交流濾波器和支流濾波器在實(shí)際產(chǎn)品中不可替換使用,臨時(shí)性樣機(jī)中,可以用交流濾波器臨時(shí)替代直流濾波器使用;但直流濾波器絕對不可用于交流場合,直流濾波器對地電容的濾波截止頻率較低,交流電流會(huì)在其上產(chǎn)生較大損耗。
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253
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器件選型
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避免使用靜電敏感器件,選用器件的靜電敏感度一般不低于2000V,否則要仔細(xì)推敲、設(shè)計(jì)抗靜電的方法。在結(jié)構(gòu)方面,要實(shí)現(xiàn)良好的地氣連接及采取必要的絕緣或屏蔽措施,提高整機(jī)的抗靜電能力
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254
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器件選型
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帶屏蔽的雙絞線,信號電流在兩根內(nèi)導(dǎo)線上流動(dòng),噪聲電流在屏蔽層里流動(dòng),因此消除了公共阻抗的耦合,而任何干擾將同時(shí)感應(yīng)到兩根導(dǎo)線上,使噪聲相消
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255
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器件選型
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非屏蔽雙絞線抵御靜電耦合的能力差些。但對防止磁場感應(yīng)仍有很好作用。非屏蔽雙絞線的屏蔽效果與單位長度的導(dǎo)線扭絞次數(shù)成正比
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256
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器件選型
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同軸電纜有較均勻的特性阻抗和較低的損耗,使從直流到甚高頻都有較好特性。
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257
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器件選型
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凡是能不用高速邏輯電路的地方就不要用高速邏輯電路
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258
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器件選型
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在選擇邏輯器件時(shí),盡量選上升時(shí)間比5ns長的器件,不要選比電路要求時(shí)序快的邏輯器件
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系統(tǒng)
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多個(gè)設(shè)備相連為電氣系統(tǒng)時(shí),為消除地環(huán)路電源引起的干擾,采用隔離變壓器、中和變壓器、光電耦合器和差動(dòng)放大器共模輸入等措施來隔離。
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260
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系統(tǒng)
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識(shí)別干擾器件和干擾電路:在啟停或運(yùn)行狀態(tài)下,電壓變化率dV/dt、電流變化率di/dt較大的器件或電路,為干擾器件或干擾電路。
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261
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系統(tǒng)
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在薄膜鍵盤電路和與其相對的鄰近電路之間放置一個(gè)接地的導(dǎo)電層。
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262
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線纜與接插件
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PCB布線與布局隔離準(zhǔn)則:強(qiáng)弱電流隔離、大小電壓隔離,高低頻率隔離、輸入輸出隔離、數(shù)字模擬隔離、輸入輸出隔離,分界標(biāo)準(zhǔn)為相差一個(gè)數(shù)量級。隔離方法包括:屏蔽其中一個(gè)或全部獨(dú)立屏蔽、空間遠(yuǎn)離、地線隔開。
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263
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線纜與接插件
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無屏蔽的帶狀電纜。最佳接線方式是信號與地線相間,稍次的方法是一根地、兩根信號再一根地依次類推,或?qū)S靡粔K接地平板
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264
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線纜與接插件
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信號電纜屏蔽準(zhǔn)則:1強(qiáng)干擾信號傳輸使用雙絞線或?qū)S猛馄帘坞p絞線。2直流電源線應(yīng)用屏蔽線;3交流電源線應(yīng)用扭絞線;4所有進(jìn)入屏蔽區(qū)的信號線/電源線均須經(jīng)過濾波。5一切屏蔽線(套)兩端應(yīng)與地有良好的接觸,只要不產(chǎn)生有害接地環(huán)路,所有電纜屏蔽套都應(yīng)兩端接地,對非常長的電纜,則中間也應(yīng)有接地點(diǎn)。6在靈敏的低電平電路中,以消除接地環(huán)路中可能產(chǎn)生的干擾,對每電路都應(yīng)有各自隔離和屏蔽好接地線。
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線纜與接插件
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屏蔽線緊貼金屬底板準(zhǔn)則:所有帶屏蔽層的電纜宜緊貼金屬板安放,防止磁場穿過金屬地板和屏蔽線外皮構(gòu)成的回路
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線纜與接插件
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印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離
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線纜與接插件
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減小干擾和敏感電路的環(huán)路面積最好辦法是使用雙絞線和屏蔽線
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268
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線纜與接插件
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雙絞線在低于100KHz下使用非常有效,高頻下因特性阻抗不均勻及由此造成的波形反射而受到限制
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