* 所有电缆接地、电源层,或两者接在同一点。
* 传感器接地靠近传感器连接输入芯片的导线。
* 传感器线互相成对走线,即使传感器的一侧是地或电源。这种方法可以保证共模干扰不会成为放大器无法抑制的单端噪声。
* 在地层和电源层之间布放传感器走线,并以统一模式在两层之间布放去耦电容。
* 在元件功耗与产品功耗的限制范围内,使电路阻抗尽可能低。
* 布放电路时,要在可制造限度与功耗限制内,使用尽可能少的空间和最少元件数。
* 保持统一的地层,使用布局与布线规律确保将数字噪声排除在模拟电路之外。
* 将有大交流循环电流的电源电路以顶层铜箔为参考地,然后将它们捆绑连接到输出电容公共端所在的地层。
* 为每个需要的 IC 建立一个过滤后的电源。任何大于 1 英寸的电源层都对
RFI 敏感。
* 使用任意长度的电缆发送低阻抗信号。
* 使信号运行在两层之间的带状线中。
* 可能情况下,使用不依赖于地层或电源层的差分信号。
* 用 100 pF 电容过滤 RF。一只 0.1mF 电容的自感会使之在 RF 下没有作用。应使用制造商提供的阻抗图,以确保选择的电容在准备抑制的频率下有低阻抗(参考文献 8)。布局时可以为运放输入脚之间、信号路径电源脚以及其它敏感节点上的低值电容留出空间。
模拟设计的艺术在于如何为获得所需结果而作出折衷。很多设计者都用外露的信号层对 PCB 板作基本调试。在满足一些基本需求后,再将电源层和地层做在外面而形成原型板。这种方法将所有可能产生辐射或对 EMI 敏感的长走线放进一个由外层构成的高斯笼内。可以沿着边缘布放过孔,将各区域分隔开。过孔可以连接六层板的两个外层地,也可馈送到电源为某一外层的四层板的去耦电容。一个紧凑而低阻抗的布局,且认真考虑信号与数字系统的捆绑方法,这是一个很大的工作量,但对保证系统良好的 RFI 与 EMI 抑制能力至关重要。
如果无法消除 RFI 源,就必须确保它尽量少地耦合到自己的电路中。然后,为设计明智地挑选 IC 并仔细地确定 IC 的特性,可以改进 RFI 抗扰能力。
参考文献
1. Rako, Paul, “Measuring nanoamperes,” EDN, April 26, 2007, pg 42, www.edn.com/article/CA6434367.
2. Rako, Paul, “Circulating currents: The warnings are out,” EDN, Sept 28, 2007, pg 50, www.edn.com/article /CA6372822.
3. White, Don, The EMC Desk Reference Encyclopedia, ISBN 0-932263-49-6, Don White Consultants Inc, June 1996.
4. Hare, Ed, and Michelle Bloom, Editors, The ARRL RFI Handbook; Practical Cures for Radio Frequency Interference: First Edition, ISBN-13: 978-0872596832, American Radio Relay League, February 1999.
5. Gerke, Daryl, and Bill Kimmel, EDN Designers Guide to Electromagnetic Compatibility, ISBN-13: 978-0750676540, Newnes, August 1999.
6. De Wagt, Gerrit, and Arie van Staveren, “A Specification for EMI Hardened Operational Amplifiers, Application Note 1698,” National Semiconductor, September 2007, www.national.com/an/AN/AN-1698.pdf.
7. Dash, Glen, “EMI: Why Digital Devices Radiate,” http://glendash.com/Dash_of_EMC/Why_Devices_Radiate/Why_Devices_Radiate.pdf.
8. “Application Notes for Multilayer Ceramic Capacitors,” pg 46, Kemet Electronics Corp, www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/weben/6FB56FCB5EBB9053CA2570A500160913/$file/F3101ECerLdPerfChar.pdf.