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TMS320C6201高速电路PCB及电磁兼容性设计

发布时间:2020-06-30 20:35:51 阅读: 来源:混流泵厂家

印刷电路板(PCB)是电子产品中电路元器件的支撑件,它提供电路元器件之间的电气连接. 随着电子技术的飞速发展,目前高速集成电路的信号切换时间已经小于1ns,时钟频率已达到几百MHz,PCB的密度也越来越高。PCB设计的好坏对整个系统的抗干扰性能影响很大,直接关系到系统的稳定性和可靠性。因此,在PCB设计时,应遵守相应的设计规则,符合电磁兼容性的要求。 TMS320C6201是TI公司的DSP芯片,200MHz时钟的C6201峰值性能可以达到2400Mops。如此高的时钟频率,对PCB的电磁兼容性设计提出了很高的要求。

电磁兼容性与电磁干扰

电磁兼容性( EMC)是指电子设备在预期的电磁环境中能够协调、有效地进行工作的能力. 其目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰,又能减少其本身对其他电子设备的电磁干扰。电磁干扰( EMI) 的来源主要有本电子设备内部形成的干扰以及外界耦合到本电子设备形成的干扰。

针对电子设备内部的干扰,主要通过合理的PCB电磁兼容性设计加以防止和抑制;而针对外界干扰,则可通过电磁屏蔽措施切断其耦合途径加以解决。本文主要对前者加以阐述 。

PCB 及电磁兼容性设计

外形与布局

从生产工艺考虑,印刷电路板一般采用长宽比不太悬殊的矩形。PCB尺寸不宜过大,否则导线过长易引起电磁干扰。导线或器件离PCB板边缘距离不小于2mm。TI6000系列DSP功耗比较大,电源稳压块应布置在离通风口较近的板边缘,电源块下铺铜以利于散热,发热较大的还可加散热片。

合理的元器件布局,可减少各单元电路间的相互干扰。大功率低速电路、模拟电路和数字电路应分块布局。在各分块内,以该分块内核心元件为中心进行布局,尽量缩短各元器件间的引线连接。

电源与接地

电源与接地的正确设计,对于抑制电磁干扰来说至关重要。电源线和地线尽量宽以减小电阻。数字电路与模拟电路要分开接地。数字电路的地可构成闭环以提高抗噪声性能。在电路板层数允许的条件下,可设置电源层和地层,或者通过割电源、割地以获得较大的电源或地面积。

一般每片集成电路的电源都应加一个0. 1μF的去耦电容. 对于TMS320C6201等大型芯片,可相应地增加去耦电容的数量. 电源稳压块所需滤波电容较大,但电容过大时,充放电时间会加长,电源电压上升缓慢. 为了保证DSP对电源稳定时间的限制,电源滤波电容并不是越大越好.

布线规则

当传输信号的信号线长度大于该信号对应的波长时,这条信号线就应该被看作是传输线,传输线上的分布电容和分布电感不可忽略,且容易产生电磁辐射。在PCB 布线时,使导线尽可能的短,导线的拐弯成钝角,而不要成小于90

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