改善EMC的PCB设计

应用笔记改善EMC的PCB设计NEC微控制器的应用指南文档编号：U16935CA1V1AN00发布日期：2007年8月@日电电子有限公司2007德国印制2应用笔记U16935CA1V1AN00CMOS设备的注释①输入引脚处的电压波形输入噪音或一个反射波引起的波形失真可能导致错误发生。如果由于噪音等的影响使CMOS设备的输入电压范围保持在VIL(MAX)和VIH(MIN)之间，设备可能发生错误。在输入电平固定时以及输入电平从VIL(MAX)过渡到VIH(MIN)时的传输期间，要防止散射噪声影响设备。②未使用的输入引脚的处理CMOS设备的输入端保持开路可能导致误操作。如果一个输入引脚未被连接，则由于噪音等原因可能会产生内部输入电平，从而导致误操作。CMOS设备的操作特性与Bipolar或NMOS设备不同。CMOS设备的输入电平必须借助上拉或下拉电路固定在高电平或低电平。每一个未使用引脚都应该通过附加电阻连接到VDD或GND。如果有可能尽量定义为输出引脚。对未使用引脚的处理因设备而异，必须遵循与设备相关的规定和说明。③ESD防护措施如果MOS设备周围有强电场，将会击穿氧化栅极，从而影响设备的运行。因此必须采取措施，尽可能防止静电产生。一旦有静电，必须立即释放。对于环境必须有适当的控制。如果空气干燥，应当使用增湿器。建议避免使用容易产生静电的绝缘体。半导体设备的存放和运输必须使用抗静电容器、抗静电屏蔽袋或导电材料容器。所有的测试和测量工具包括工作台和工作面必须良好接地。操作员应当佩戴静电消除手带以保证良好接地。不能用手直接接触半导体设备。对于装配有半导体设备的PW板也应采取类似的静电防范措施。④初始化之前的状态在上电时MOS设备的初始状态是不确定的。在刚刚上电之后，具有复位功能的MOS设备并没有被初始化。因此上电不能保证输出引脚的电平，I/O设置和寄存器的内容。设备在收到复位信号后才进行初始化。具有复位功能的设备在上电后必须立即进行复位操作。⑤电源开关顺序在一个设备的内部操作和外部接口使用不同的电源的情况下，按照规定，应先在接通内部电源之后再接通外部电源。当关闭电源时，按照规定，先关闭外部电源再关闭内部电源。如果电源开关顺序颠倒，可能会导致设备的内部组件过电压，产生异常电流，从而引起内部组件的误操作和性能的退化。对于每个设备电源的正确开关顺序必须依据设备的规范说明分别进行判断。⑥电源关闭状态下的输入信号不要向没有加电的设备输入信号或提供I/O上拉电源。因为输入信号或提供I/O上拉电源将引起电流注入，从而引起设备的误操作，并产生异常电流，从而使内部组件退化。每个设备电源关闭时的信号输入必须依据设备的规范说明分别进行判断应用笔记U16935CA1V1AN003详细信息请联系：（中国区）网址：://www.necel.com/[北京]日电电子（中国）有限公司中国北京市海淀区知春路27号量子芯座7，8，9，15层电话：[phone]传真：[phone][深圳]日电电子（中国）有限公司深圳分公司深圳市福田区益田路卓越时代广场大厦39楼3901，3902，3909室电话：[phone]传真：[phone][上海]日电电子（中国）有限公司上海分公司中国上海市浦东新区银城中路200号中银大厦2409-2412和2509-2510室电话：[phone]传真：[phone][香港]香港日电电子有限公司香港九龙旺角太子道西193号新世纪广场第2座16楼1601-1613室电话：[phone]传真：[phone]-9044上海恩益禧电子国际贸易有限公司中国上海市浦东新区银城中路200号中银大厦2511-2512室电话：[phone]传真：[phone]本手册中使用的所有(其他)产品，品牌或商业名称是各自所有者的商标或已注册商标。产品说明书如有更改，恕不另行通知，为了确保您能获得最新的产品资料，请联络您当地的NEC电子销售办事处。4应用笔记U16935CA1V1AN00本文档信息于2006年5月开始使用。将来可能未经预先通知而更改。在实际进行生产设计时，请参阅各产品最新的数据表或数据手册等相关资料以获取本公司产品的最新规格。并非所有的产品和/或型号都向每个国家供应。请向本公司销售代表查询产品供应及其他信息。未经本公司事先书面许可，禁止复制或转载本文件中的内容。本文件所登载内容的错误，本公司概不负责。本公司对于因使用本文件中列明的本公司产品而引起的，对第三者的专利、版权以及其它知识产权的侵权行为概不负责。本文件登载的内容不应视为本公司对本公司或其他人所有的专利、版权以及其它知识产权作出任何明示或默示的许可及授权。本文件中的电路、软件以及相关信息仅用以说明半导体产品的运作和应用实例。用户如在设备设计中应用本文件中的电路、软件以及相关信息，应自行负责。对于用户或其他人因使用了上述电路、软件以及相关信息而引起的任何损失，本公司概不负责。虽然本公司致力于提高半导体产品的质量及可靠性，但用户应同意并知晓，我们仍然无法完全消除出现产品缺陷的可能。为了最大限度地减少因本公司半导体产品故障而引起的对人身、财产造成损害（包括死亡）的危险，用户务必在其设计中采用必要的安全措施，如冗余度、防火和防故障等安全设计。本公司产品质量分为：“标准等级”、“专业等级”以及“特殊等级”三种质量等级。“特殊等级”仅适用于为特定用途而根据用户指定的质量保证程序所开发的日电电子产品。另外，各种日电电子产品的推荐用途取决于其质量等级，详见如下。用户在选用本公司的产品时，请事先确认产品的质量等级。“标准等级”：计算机，办公自动化设备，通信设备，测试和测量设备，音频·视频设备，家电，加工机械以及产业用机器人。“专业等级”：运输设备（汽车、火车、船舶等），交通用信号控制设备，防灾装置，防止犯罪装置，各种安全装置以及医疗设备（不包括专门为维持生命而设计的设备）。“特殊等级：航空器械，宇航设备，海底中继设备，原子能控制系统，为了维持生命的医疗设备、用于维持生命的装置或系统等。除在本公司半导体产品的数据表或数据手册等资料中另有特别规定以外，本公司半导体产品的质量等级均为“标准等级”。如果用户希望在本公司设计意图以外使用本公司半导体产品，务必事先与本公司销售代表联系以确认本公司是否同意为该项应用提供支持。（注）（1）本声明中的“本公司”是指日本电气电子株式会社（NECElectronicsCorporation）及其控股公司。（2）本声明中的“本公司产品”是指所有由日本电气电子株式会社或为日本电气电子株式会社（定义如上）开发或制造的产品。应用笔记U16935CA1V1AN005目录第1章绪论….............................................................................................................................................91.1概述.................................................................................................................................................91.2缩写词列表....................................................................................................................................10第2章背景…...........................................................................................................................................112.1直接半导体远场辐射......................................................................................................................112.1.1平直导线(赫兹偶极子)................................................................................................................112.1.2流路电环........................................................................................................................................122.2近射场辐........................................................................................................................................122.3信号分类........................................................................................................................................132.3.1窄带噪音和宽带噪音....................................................................................................................132.3.2时钟CMOS路的功耗电..............................................................................................................142.3.3矩形和梯形信号频谱....................................................................................................................152.3经验规则........................................................................................................................................172.3.1改善EMC仅有三个措施................................................................................................................172.3.2任何都具有阻抗导线....................................................................................................................172.3.3线性与数的表示法对................