【導(dǎo)讀】在產(chǎn)品的EMC設(shè)計中，對PCB和物理結(jié)構(gòu)的EMC評估，是非常重要的一環(huán)，往往還具有決定性作用。一個比較優(yōu)秀的設(shè)計，應(yīng)該可以較大程度地避免干擾電流流過產(chǎn)品內(nèi)部電路，并將其導(dǎo)向大地。而容性耦合串擾在整個干擾路徑中起著決定性作用，而線間寄生電容在容性串擾中又起著關(guān)鍵作用。本文通過4個不同的模型，來看看不同環(huán)境下，對線間寄生電容的影響？以此為PCB設(shè)計帶來參考意義。
模型介紹
1.相鄰層印制線平行布線
這種模型主要是分析兩條印制線形成的平板電容，其實在實際中，一般情況下的印制線寬是沒有PCB的厚度大的，更不太可能兩條走線有很大長度的平行布局，所以可以看出光從頂層和底層來看，線間電容是很小的。
不過此模型可以做一些延伸：
● 將印制線看作平面時面積就較大了，這時模擬地和數(shù)字地；電源走線和數(shù)字地；電源走線和模擬地；多對數(shù)字信號和地，它們之間的寄生電容就會比較大。所以應(yīng)該避免不希望產(chǎn)生耦合的平面之間的平行布線。
● 多層板時，當PCB厚度一定時，層數(shù)越多，相鄰兩層的厚度就會很小，這時一般的印制線寬也會有比較大的電容，所以應(yīng)避免相鄰層平行布線。
2.沒有地平面的PCB中相鄰兩條印制線間電容
此模型在實際中主要是在單面板中，其實可能也存在于多層板的相鄰層間，因為不可能每層都有相鄰的大面積參考層。
由數(shù)據(jù)圖看出，起決定性作用的因素是線間距，與線寬關(guān)系不大。至于PCB厚度，由于這個基本是個定量，所以可以不用著重考慮。在PCB布線時，不希望有串擾的兩個信號，避免靠近和平行走線。
3.帶一層地平面兩條PCB印制線間電容（微帶線）
此模型在雙面板和多層板比較常見，相比沒有地平面的情況有兩點大不同：
● 在相同線距情況下，線寬開始起著很大的作用，線寬越寬，電容越大。
● 曲線變化非常陡峭，此時線距有著更大的影響。
其實增加地平面后，不僅僅降低了線間寄生電容，而且C2與C3（C2<<C3）形成的分壓可以降低串擾。所以，增加地平面有利于降低容性串擾耦合。
4.雙層地平面時線間寄生電容（帶狀線）
此模型在實際中存在于多層板和帶屏蔽的多芯線纜，或者帶金屬屏蔽罩的布線可以參考。由曲線可以看出，帶雙層地平面的情況下，對于線間寄生電容和串擾的控制具有更大的作用。對于一些需要高度隔離的信號線，應(yīng)該采取此類措施。
結(jié)語
以上四個模型在我們設(shè)計PCB時有著重要的參考意義，在實際中，無論是單層、雙層、多層板中，這四種模型都會存在，不會獨立存在。要將元器件、走線、線纜、平面都看成是其中的元素。我們無法完全避免耦合，卻可以通過設(shè)計減小耦合，以及思考這些模型對于干擾路徑分析的意義。
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