各位老铁们好，相信很多人对电路板设计中如何处理电路设计的EMI问题？都不是特别的了解，因此呢，今天就来为大家分享下关于电路板设计中如何处理电路设计的EMI问题？以及如何抑制高速PCB设计中的EMI的问题知识，还望可以帮助大家，解决大家的一些困惑，下面一起来看看吧！

元件在电路板上的布局怎样才合理

在电子设计中，项目原理图设计完成编译通过之后，就需要进行PCB的设计。PCB设计首先在确定了板形尺寸，叠层设计，整体的分区构想之后，就需要进行设计的第一步：元件布局。即将各元件摆放在它合适的位置。而布局是一个至关重要的环节。布局结果的优劣直接影响到布线的效果，从而影响到整个设计功能。因此，合理有效的布局是PCB设计成功的第一步。

PCB布局前按照整个功能按模块对电路进行分区。区域规划时依照功能对模拟部分和数字部分隔离，高频电路与低频电路隔离。分区完成之后考虑每个区域内的关键元件，将区域内其他元件以关键元件为重点放置到合适的位置。当放置元件时，同时考虑子系统电路之间的内部电路走线，特别是时序及振荡电路。为了去除电磁干扰的潜在问题，应系统地检查元件放置与布局，以方便走线，降低电磁干扰，满足功能的前提下尽量做到美观。

常见的PCB布局方面的问题和困惑

一个产品的成功与否，一方面要求功能质量良好，另一方面要求美观，要像向雕琢一件工艺品一样布局您的电路板。在PCB元件布局方面经常会有这些疑问和困扰。

PCB板形与整机是否匹配？元器件之间是间距是否合理，有无水平上或高度上的冲突？

PCB是否需要拼版，是否要预留工艺边，是否预留安装孔，如何排列定位孔？

如何考虑阻抗控制，信号完整性，电源信号稳定，电源模块散热？

需要经常更换的元件是否方便替换，可调元件是否方便调节？

热敏元件与发热元件之间是否考虑距离？

整板EMC性能，如何布局能有效增强抗干扰能力？

优秀的PCB元件布局原则

首先划分区域。根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行整体考虑，将各个功能电路单元按照模块划分大体区域，使布局适合信号流通，并尽量保持方向一致。

如上图所示，大体的功能模块比如电源部分，核心控制部分，信号输入处理部分，信号输出处理部分，接插件部分，人机交互部分等等。按照电路板的实际功能需要进行模块区域的划分。一般的原则是电源部分集中布局在板边，核心控制部分在板中间，信号输入部分位于核心控制部分的左边，而信号输出部分位于核心控制部分右边。接插件部分尽量布置在板边，人机交互部分要考虑到人机工程的要求进行合理布局。在保证电气性能的前提下，各功能模块的元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观。

然后以每个功能模块电路的核心元件为中心，围绕这个中心来进行布局。元器件应均匀、整体、紧凑的排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接以方便布线并减少电磁干扰。在PCB中，特殊的元件比如电源器件、可调器件、发热及热敏感器件、高频部分的关键元件、核心芯片、易受干扰的元件、体积或重量大的器件、带高压器件，以及一些异性元件，这些特殊元件的位置需要仔细分析，布局要合乎电路功能的要求及生产的需求。不合适的布局可能产生电路兼容问题、信号完整性问题，从而导致PCB设计的失败。特殊元器件的位置在布局时一般要遵守以下原则：

DC/DC变换器、开关元件和整流器应尽可能靠近变压器放置，整流二极管尽可能靠近调压元件和滤波电容器。以减小其线路长度。

电磁干扰（EMI）滤波器要尽可能靠近EMI源。尽可能缩短高频元器件之间的连接，设法减少他们的分布参数及和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互离的太近，输入和输出应尽量远离。

对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元器件的布局应考虑整块扳子的结构要求，一些经常用到的开关，在结构允许的情况下，应放置到手容易接触到的地方。元器件的布局到均衡，疏密有度。

发热元件应该布置在PCB的边缘，以利散热。如果PCB为垂直安装，发热元件应该布置在PCB的上方。热敏元件应远离发热元件。

在电源布局时，尽量让器件布局方便电源线布线走向。布局时需要考虑减小输入电源回路的面积。满足流通的情况下，避免输入电源线满板跑，回路圈起来的面积过大。电源线与地线的位置良好配合，可降低电磁干扰的影响。如果电源线和地线配合不当，会出现很多环路，并可能产生噪声。

高、低频电路由于频率不同，其干扰以及抑制干扰的方法也不相同。所以在元件布局时，应将数字电路、模拟电路以及电源电路按模块分开布局。将高频电路与低频电路有效隔离，或者分成小的子电路模块板，之间用接插件连接。

此外，布局中还应特别注意强、弱信号的器件分布及信号传输方向路径等问题。为将干扰减轻到最小程度，模拟电路部分和数字电路部分分隔开之后，保持高、中、低速逻辑电路在PCB上也要用不同区域，PCB板按频率和电流开关特性分区。噪声元件与非噪声元件要距离远一些。热敏元件与发热元件距离远一些。低电平信号通道远离高电平信号通道和无滤波的电源线。将低电平的模拟电路和数字电路分开，避免模拟电路、数字电路和电源公共回线产生公共阻抗耦合。

元件布局小技巧推荐

切换PCB元件放置中各种栅格（Grid）的应用；

元件对齐工具的应用。各种方式智能化对齐排列方式，帮你轻松定位；

元件智能摆放，高亮提示，元件交换（Smartplacement）；

全局批量编辑修改元件和各种对象的属性，让你的更改更为便捷；

3D智能化实时显示，检测PCB板内元件以及板外整机的匹配性

电脑机箱漏电如何解决

第一，先检查电插板是否接触良好。

第二，打开机箱，看机箱内的接线是否接触良好，绝缘包裹有没有出现破损，线材的金属部件有没有接触到其他配件及机箱。

如何解决多层PCB设计时的EMI

PCB板上会因EMC而增加的成本，通常是因增加地层数目以增强屏蔽效应及增加了铁氧体磁珠，扼流圈等抑制高频谐波器件的缘故。除此之外，通常还是需搭配其它机构上的屏蔽结构才能使整个系统通过EMC的要求。以下仅就PCB板的设计提供几个降低电路产生电磁辐射效应的技巧：1、尽可能选用信号斜率较慢的器件，以降低信号所产生的高频成分。注意高频器件摆放的位置，不要太靠近对外的连接器。2、注意高速信号的阻抗匹配，走线层及其回流电流路径，以减少高频的反射与辐射。3、在各器件的电源管脚放置足够且适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。4、对外的连接器附近的地可与地层做适当分割，并将连接器的地就近接到底盘地面。5、可适当运用地面防护/分流痕迹在一些特别高速的信号旁，但要注意其对走线特性阻抗的影响。6、电源层比地层内缩20H，H为电源层与地层之间的距离。

如何抑制高速PCB设计中的EMI

这个几句话说不清。

1，首先合理的叠层分配是很重要的手段。

2，元件选型也是很重要。

3，型号走线规划。

4，阻抗控制。

5，ESD元件也对EMI有一定的抑制。

6，电源走线和铺铜也是要注意。

7，天线效应的铺铜或走线尽量控制。

8，电源满足20H。

9，加屏蔽罩，这是比较常见的方法。

如何增加系统的抗电磁干扰能力

增加抗电磁干扰，可以注意以下方面

1、选用频率低的微控制器：

选用外时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波，方波中的高频成份比正弦波多得多。虽然方波的高频成份的波的幅度，比基波小，但频率越高越容易发射出成为噪声源，微控制器产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍。

2、减小信号传输中的畸变

微控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右，输入电容10PF左右，输入阻抗相当高，高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力，即相当大的输出值，将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端，反射问题就很严重，它会引起信号畸变，增加系统噪声。当Tpd＞Tr时，就成了一个传输线问题，必须考虑信号反射

在印制线路板上，信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线，线上延迟时间大致在4~20ns之间。也就是说，信号在印刷线路上的引线越短越好，最长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少，最好不多于2个。

3、减小信号线间的交叉干扰：

A点一个上升时间为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。信号在AB线上的延迟时间是Td。在D点，由于A点信号的向前传输，到达B点后的信号反射和AB线的延迟，Td时间以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。在C点，由于AB上信号的传输与反射，会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时间的两倍，即2Td的正脉冲信号。这就是信号间的交叉干扰。干扰信号的强度与C点信号的di/at有关，与线间距离有关。当两信号线不是很长时，AB上看到的实际是两个脉冲的迭加。

4、减小来自电源的噪声

电源在向系统提供能源的同时，也将其噪声加到所供电的电源上。电路中微控制器的复位线，中断线，以及其它一些控制线最容易受外界噪声的干扰。电网上的强干扰通过电源进入电路，即使电池供电的系统，电池本身也有高频噪声。模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰。

5、注意印刷线板与元器件的高频特性

在高频情况下，印刷线路板上的引线，过孔，电阻、电容、接插件的分布电感与电容等不可忽略。电容的分布电感不可忽略，电感的分布电容不可忽略。电阻产生对高频信号的反射，引线的分布电容会起作用，当长度大于噪声频率相应波长的1/20时，就产生天线效应，噪声通过引线向外发射。

6、元件布置要合理分区

元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题，原则之一是各部件之间的引线要尽量短。在布局上，要把模拟信号部分，高速数字电路部分，噪声源部分（如继电器，大电流开关等）这三部分合理地分开，使相互间的信号耦合为最小。

7、处理好接地线

印刷电路板上，电源线和地线最重要。克服电磁干扰，最主要的手段就是接地。

对于双面板，地线布置特别讲究，通过采用单点接地法，电源和地是从电源的两端接到印刷线路板上来的，电源一个接点，地一个接点。印刷线路板上，要有多个返回地线，这些都会聚到回电源的那个接点上，就是所谓单点接地。所谓模拟地、数字地、大功率器件地开分，是指布线分开，而最后都汇集到这个接地点上来。与印刷线路板以外的信号相连时，通常采用屏蔽电缆。对于高频和数字信号，屏蔽电缆两端都接地。低频模拟信号用的屏蔽电缆，一端接地为好。

8、用好去耦电容。

好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计印刷线路板时，每个集成电路的电源，地之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能；另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，也就是说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用，对40MHz以上的噪声几乎不起作用。

如何减少电子系统的电磁干扰

电磁干扰（EMI），又称“电噪声”，是在各种电路中最常见的问题之一。任何带有快速变化电流的电路都容易通过杂散电磁场产生电磁（EM）干扰。

什么是电噪声？

电噪声是系统受杂散电磁场影响时发生的现象。这些磁场通常源自相关元件中的电流和电压变化，并且可以通过辐射或通过与导体的物理接触进行传输。电噪声给电子和电气装置带来一些挑战，这些挑战可能损害其功能并对内部部件甚至整个装置造成损坏。因此，有必要尽量减少其影响，以确保系统按预期运行。

为了产生噪声，必须存在以下三个方面：电磁辐射源——产生EMI的元件或系统；传播途径——EMI可以通过辐射或物理接触传播；接收介质——受到干扰的电路。随着电子设备变得越来越复杂和小型化，集成到PCB中的元件数量正在增加。这些元件中的一些通常在运行过程中会发射EM能量。此外，没有噪声过滤系统的电力系统可能会受到EM噪声的有害影响。最常见的EMI问题是射频（RF）噪声、电源线噪声和静电放电（ESD）。

电力线干扰与高压装置有关。在高电压下，当导体的高电场强度未被适当过滤时，电源线将发出可听见的噪声。这种声音是由“电晕放电”引起的：这种现象产生可见光，可以在裸导体附近观察到。静电放电（ESD）在静电荷转移到电气系统时会产生电磁干扰。它可能导致元件损坏或降低信号质量。由诸如发射器、LED灯、双向和放大器之类的电子元件产生的RF噪声也产生可能损害无线电/数据传输中的信号完整性的EM波。

减少电磁干扰的技术

我们现在将讨论一些在电子电路中减少EMI的最佳实践。工程师可以考虑在他们的PCB设计中使用以下技术：

适当的布局或元件布置

元件在PCB上的排列方式会影响将产生的电磁能的数量。设计PCB元件布局的最佳实践涉及以下内容：模拟和数字电路的分离，以防止信号传输过程中的串扰；信号电缆与电源线分离，以保持信号完整性；高速走线与走线布局中的低速走线分开；返回路径尽可能短

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EMI屏蔽

在电子电路中，最有效的方法之一就是使用EMI屏蔽。常见的屏蔽装置是法拉第笼：由合适厚度的导电材料制成的外壳，其有助于阻止RF波的通过。所用元件的屏蔽效能与材料的导电率成正比。因此，工程师必须使用低电阻的高导电率材料，以显着减弱EM辐射。

EMI滤波

EMI滤波器是用于衰减电力系统和电子电路中产生噪声的装置。滤波允许低频信号通过，同时阻塞导致电子干扰的高频信号。例如，包含电感器和电容器的EMI滤波器可以将直流电机中产生的噪声降到最低。

怎样正激式开关电源EMI

通常采用软开关电路控制技术,结合合理的元器件布局及印制电路板布线、接地技术,对开关电源的EMI干扰具有一定的改善作用。

好了，文章到这里就结束啦，如果本次分享的电路板设计中如何处理电路设计的EMI问题？和如何抑制高速PCB设计中的EMI问题对您有所帮助，还望关注下本站哦！