圖5、多級(jí)濾波器

圖5中，低頻帶寬為10 kHz～1 MHz；中頻帶寬為1 MHz～100 MHz；高頻帶寬為100 MHz～1GHz。在低通濾波器中，如果存在任何對(duì)地阻抗，該阻抗便成為高頻噪聲的旁路路徑，因此，濾波器的地應(yīng)是寬頻帶且連接到低阻抗點(diǎn)或地線層上，以優(yōu)化濾波性能。另外，高頻電容的引腳應(yīng)盡可能短，最好采用低電感表面貼片式瓷片電容。

5、電源線的EMI／RFI抑制對(duì)策

電源線的EMI／RFI是由瞬變電壓引起的，因此，這類干擾的抑制對(duì)策主要是提高電路或系統(tǒng)對(duì)瞬變電壓的適應(yīng)能力。分析和實(shí)踐證明下述措施對(duì)提高電源抗干擾能力是有效的。

（1）在電源引入端加混合電源瞬變保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。

如圖6所示，氣體放電管和大功率齊納二極管提供差模與共模保護(hù)，在要求不高時(shí)，可用金屬氧化物壓敏電阻代替齊納二極管。扼流圈用來吸收浪涌電流。

圖6、混合電源瞬變保護(hù)網(wǎng)絡(luò)

（2）利用變壓器進(jìn)行隔離。變壓器對(duì)大于300ns的瞬變有很好的保護(hù)作用。但在具體應(yīng)用中應(yīng)注意，變壓器的連接方式不同，所構(gòu)成的保護(hù)模式也不同。一般由四種方式：1）采用無屏蔽的標(biāo)準(zhǔn)變壓器，且次級(jí)與安全地相連以消除中性點(diǎn)與地之間的壓差；2）采用單層法拉第屏蔽的變壓器，屏蔽與安全地連接以實(shí)現(xiàn)共模保護(hù)；3）采用單層法拉第屏蔽的變壓器，初級(jí)與中性線相連以實(shí)現(xiàn)差模保護(hù)；4）采用三層法拉第屏蔽的變壓器，可實(shí)現(xiàn)差模、共模保護(hù)，并能消除中性點(diǎn)與安全地之間的壓差。

（3）在電源的整流和穩(wěn)壓輸出端除加有大電容低頻濾波外，應(yīng)并接低容量無感高頻濾波電容器。其容量：
C＝ΔIΔl／Δu

式中ΔI--電源電流波動(dòng)的峰值；Δl--電流脈動(dòng)寬度；Δu--電源電壓波動(dòng)允許值。

（4）在每個(gè)電路模塊上電源線走線在接法上使其終端形成閉環(huán)，否則，在電源線終端相當(dāng)于開路時(shí)，高頻干擾就會(huì)形成全反射，而使干擾信號(hào)成倍增加。

（5）盡量使電源線和地線平行走線，使電源線對(duì)地呈低阻抗以減小電源噪聲干擾。最好使用雙絞線饋電。

6、PCB設(shè)計(jì)中的EMI／RFI保護(hù)

印刷電路板上信號(hào)線的布設(shè)如何，將直接關(guān)系到系統(tǒng)對(duì)電磁干擾和電磁能輻射的靈敏度，一個(gè)不好的PCB設(shè)計(jì)很可能導(dǎo)致系統(tǒng)的EMC失敗。高頻噪聲在PCB上可能耦合、輻射的途徑有：電源線輻射、電源阻抗耦合、公共地阻抗耦合、I／O線的串?dāng)_與輻射。因此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)從以下幾個(gè)方面來考慮抑制EMI／RFI。

（1）如果條件允許，應(yīng)盡可能采用低于實(shí)際要求速度的器件。因?yàn)椋骷俣仍礁撸珽MI問題就越嚴(yán)重。對(duì)于納秒級(jí)的器件，由于它們具有寬帶寬，采樣時(shí)鐘和輸入對(duì)任何形式的高頻噪聲都會(huì)響應(yīng)。對(duì)于此類高速器件，可在其I／O端采用具有鐵氧體芯電感的小型濾波器以降低對(duì)EMI／RFI環(huán)境的敏感度。如果是雙極性供電，應(yīng)在正、負(fù)供電線上均加鐵氧體芯電感。

（2）電源層、地線層和信號(hào)層的合理設(shè)計(jì)。一個(gè)好的PCB布局應(yīng)將關(guān)鍵的模擬信號(hào)路徑與高頻源隔離、數(shù)字／模擬的高頻部分與低頻部分相互隔離。采用多層板可減小EMI發(fā)射，且對(duì)RF場(chǎng)的抗擾度要比雙面板增加10倍或更多。比較好的多層板排列是將信號(hào)線嵌入在電源層和地線層之間，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是低阻抗、低輻射、低串?dāng)_，可減小50MHz以上的輻射和串?dāng)_，但板內(nèi)容量小，退耦困難，嵌入信號(hào)線的測(cè)試與檢修困難。

（3）PCB中走線的特性阻抗。為了防止反射，要求PCB上走線的特性阻抗應(yīng)滿足單向傳輸延遲時(shí)間等于或大于信號(hào)上升／下降時(shí)間的一半。為此，一般應(yīng)采用2英寸／ns準(zhǔn)則。表3給出了常用數(shù)字邏輯基于2英寸／ns準(zhǔn)則的走線長(zhǎng)度。2英寸／ns準(zhǔn)則也適用于模擬電路的走線設(shè)計(jì)。

對(duì)于利用絕緣材料將信號(hào)層與電源／電線層隔離的PCB板的特性阻抗可用下式計(jì)算：

式中ε_r為PCB板材料介電常數(shù)；d為各層的厚度（mils）；w為線寬（mils）；t為線厚（mils）。

信號(hào)層走線的單向傳輸時(shí)間由下式確定：

例如：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)4層PCB板，一般利用0.021〃FR－4（ε_r＝4.7）型絕緣材料隔離，采用8mil寬、1.4 mil厚的銅層走線，其特性阻抗為88Ω，單向傳輸時(shí)間為1.7 ns／ft。

總之，在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，必須按實(shí)際情況和可能大些，將信號(hào)線間隙用地線填充。電源和地線采用平行走線，有利于減小電感。