电容在PCB电磁兼容设计中的选择

王键　张宗寅　袁燕燕

摘 要：针对电气设备降低电路或元件发射和接收有害射频的能量，并满足所需的电磁兼容水平的目的，必须恰当地选择电容。文章主要从信号完整性方面讨论了在PCB电磁兼容设计中整形电容、旁路和退耦电容、储能电容的选择依据与计算方法。通过工程实践证明选择电容的方法合适且参数精确，对PCB电磁兼容设计具有指导作用。

关键词：电磁兼容；电容；信号整形；储能；退耦；旁路

中图分类号：TN406 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）04-0101-04

Abstract： For the purpose of reducing the energy of the circuit or component to transmit and receive harmful radio frequency （RF） and to meet the required level of EMC， the capacitance must be properly selected. This paper mainly discusses the selection basis and calculation method of shaping capacitance， bypass and decoupling capacitance and energy storage capacitance in PCB EMC design from the aspect of signal integrity. Through engineering practice， it is proved that the method of selecting capacitance is suitable and the parameters are accurate， which can guide the design of PCB EMC.

Keywords： electromagnetic compatibility； capacitance； signal shaping； energy storage； decoupling； bypass

引言

电磁兼容（EMC）是指电子和电气系统、设备和装置在其正常运行的电磁环境中，能按照预先的设计要求运行，正常运行中产生的电磁干扰在一定的安全范围内，并对其运行环境中的电磁干扰具有一定的抗干扰性[1]。进行电磁兼容性设计的目标是保证设计的产品在预定的电磁环境下能够正确可靠地操作和运行。特别是在现在ARM或FPGA等高速或高频电路设计中电磁干扰的危害越来越大，因此，在PCB电磁兼容设计时电容的选择至关重要。

1 电磁干扰的类型

电磁干扰（EMI）从本质上说就是缺乏电磁兼容性，是有害电磁能量由一个电子设备经辐射或传导传送到另一个电子设备的过程，在实际应用中特别一般是射频（RF）信号的电磁干扰[2]。常见的电磁干扰主要分为电子系统在正常运行时自身产生的内部干扰和外部信号干扰。

内部干扰指信号在传输过程中由于元件之间的耦合、PCB板走线和元器件自身的寄生参数耦合引起，会使信号之间产生相互干扰、衰减和变形。……