设计PCB时的EMC注意事项

1、接口与保护
（1）走线通流量

有雷击浪涌测试（带有防雷型TVS管、陶瓷气体放电管）要求的I/O端口，信号线的通流量要足够，走线原则上要求：﹥15mil/1盎司。

（2）走线的顺序

走线遵循“防护+滤波+接口芯片”，即信号线先“走到”防护器件（如TVS管、保险丝），然后通过电容、电阻等滤波，最后才连接到需要防护的器件。
严禁外部干扰未经防护或滤波器件的瞬态抑制或滤波，到达接口芯片。

防护或滤波器件的泄放引脚，必须低阻抗的连接到机壳地（PG）或数字地（GND）。

（3）器件的摆放

消除“侧击”（空间放电）：易受ESD干扰的器件，如NMOS、CMOS器件等，尽量远离易受ESD干扰的区域100mil以上（如单板的边缘区域、金属连接器外壳），防止外部电磁干扰，通过上述部位侧击到敏感器件。

防止内部干扰外泄：晶振等高频干扰源，必须远离板边或金属连接器1 inch以上；须防止外部电磁干扰“绕开”防护或滤波器件（含信号线上的电阻），侧击到敏感或接口芯片。

备注：接口是EMC设计的重中之重，解决了接口（信号端口、电源端口）问题，也等于解决了产品绝大多数EMC问题。

2、时钟与晶振
（1）晶体、晶振和时钟分配器与相关的IC器件要尽量靠近；
（2）时钟电路的滤波器(尽量采用“π”型滤波)要靠近时钟电路的电源输入管脚；
（3）有源晶振输出串接电阻和并联电容；
（4）时钟分配器没用的输出管脚通过电阻接地；
（5）晶体、晶振和时钟分配器的布局要注意远离大功率的元器件、散热器等发热的器件；
（6）晶振、周期性信号远离板边和接口器件1 inch以上；
（7）有金属外壳的晶体，其外壳须与表层的局部地相连；
（8）时钟电路的电源加宽，并有滤波电路；
（9）超过1 inch的时钟线走内层；
（10）走内层的时钟线在表层的走线<50mil；
（11）严禁时钟走线换层时更换“参考平面”，以及返回路径跨分割；
（12）时钟线是否采用立体包地；
（13）时钟相关芯片（如晶振、晶体）在表层有局部的地平面包绕，该地平面通过多个过孔与地层相连；
（14）时钟线与其它信号线的间距达到5W（W为线宽）；晶振、晶体下放原则上不允许走其他信号线，尤其是I/O线。

3、开关电源
（1）开关电源（含开关电源芯片，下同）远离ADDA转换器、模拟器件、敏感器件、时钟器件；
（2）开关电源布局要紧凑，输入输出要分开，防止输入输出之间的串扰；
（3）严格按照原理图的要求进行布局，不要将开关电源的高频滤波（0.1uf以下）电容随意放置。

1、整体布局
（1）高速、中速、低速电路要分开；
（2）强电流、高电压、强辐射元器件远离弱电流、低电压、敏感元器件；
（3）模拟、数字、电源、保护电路要分开；
（4）多层板设计，有单独的电源和地平面；
（5）对热敏感的元件（含液态介质电容、晶振）尽量远离大功率的元器件、散热器等热源。
备注：严禁遵循“干扰的流向控制”原则，即防止板内相互干扰，阻止板内电磁干扰耦合到I/O端口；将耦合到电路板的外部电磁干扰，低阻抗的、就靠泄放到大地（或机壳PG）。

2、叠层
（1）至少有一个连续完整的地平面控制关键信号的阻抗和信号质量；
（2）电源和地平面尽可能地靠近放置，提高电源噪声的高频滤波效果；
（3）叠层尽量避免两个信号层相邻，如果相邻加大两个信号层的间距；
（4）避免两个电源平面相邻，特别是由于信号层铺电源而导致的电源平面相邻；
（5）好的叠层能做到对阻抗的有效控制；
（6）外层建议铺地。
备注：增加PCB的电源或地平面，非常有利于信号环路或特性阻抗的控制，因此，该措施一直以来，被经验丰富的工程师视为解决EMC和SI、PI的杀手锏。

3、整体布线
（1）关键信号线走线（返回路径）避免跨分割（参考平面）；
（2）关键信号线走线“换层，不换参考平面”；
（3）关键信号线走线不要人为的绕长；
（4）关键信号线是远离边沿和接口；
（5）相同功能的总线要并行走、中间不要夹叉其它信号；
（6）晶振、开关电源等高频干扰源下面不允许走线；
（9）接收和发送信号要分开走，不能互相夹叉；
（10）非关键信号线换层或其返回路径跨分割（不可规避）时，必须使用过孔或10nF的滤波电容，控制其高频返回路径；
（11）高速信号线走线的宽度不能突变。

备注：关键信号一般为高速信号、周期性信号或晶振、复位信号、开关控制信号等。PCB工程师必须熟悉。

4、电容和滤波器件
（1）高频滤波电容务必要靠近电源管脚放置，而且容值越小的电容要越靠近电源管脚；
（2）EMI滤波器要靠近芯片电源的输入口；
（3）原则上每个电源管脚一个0.1uf以下的高频滤波电容、一个集成电路一个或多个10uf大电容（储能或旁路电容），可以根据具体情况进行增减；
（4）电源系统的储能或旁路电容，有利于提高电源系统的抗干扰性能或电源完整性，如条件允许，可在PCB板上均匀的布置一些。

备注：PCB工程师必须了解各种电容的高频特性与滤波原理，掌握高频滤波电容布置与走线技巧（降低ESL）。

5、隔离和防护
（1）浪涌抑制器件（TVS管、压敏电阻）对应的信号走线要短、粗（一般15 mil以上）；
（2）不同接口之间的走线要清晰，不要互相交叉；
（3）接口线到所连接的保护和滤波器件要尽量短；
（4）接口线必须要经过保护或滤波器件再到信号接收芯片；
（5）金属连接器的固定孔接到保护地（机壳地PG）；
（6）变压器、光耦等前后的地分开；
（7）连接到机壳上的定位孔、扳手等没有直接接到信号地上。

6、其他原则
（1）电源平面比地平面内缩“20H”（H为电源和地平面的距离）；
（2）电源平面比地平面内缩40mil以上，并间隔150mil打地过孔；
（3）布线是尽量避免的STUB线；
（4）保护地（机壳地PG）和信号地之间的间距大于80mil；
（5）DC48V的爬电间距是否为80mil以上；
（6）AC220V的爬电间距最少为300mil；
（7）差分布线可以抑制共模干扰；
（8）跨分割的线是否进行了合适的处理；
（9）敏感的信号线是否采用包地处理。

备注：产品的“安规”性能、电源完整性，基本上控制在PCB工程师的手中。