混合集成電路的電磁兼容設(shè)計
如果要把EMI減到最小,就讓信號線盡量靠近與它構(gòu)成的回流信號線,使回路面積盡可能小,以免發(fā)生輻射干擾。低電平信號通道不能靠近高電平信號通道和無濾波的電源線,對噪聲敏感的布線不要與大電流、高速開關(guān)線平行。如果可能,把所有關(guān)鍵走線都布置成帶狀線。不相容的信號線(數(shù)字與模擬、高速與低速、大電流與小電流、高電壓與低電壓等)應相互遠離,不要平行走線。信號間的串擾對相鄰平行走線的長度和走線間距極其敏感,所以盡量使高速信號線與其它平行信號線間距拉大且平行長度縮小。
導帶的電感與其長度和長度的對數(shù)成正比,與其寬度的對數(shù)成反比。因此,導帶要盡可能短,同一元件的各條地址線或數(shù)據(jù)線盡可能保持長度一致,作為電路輸入輸出的導線盡量避免相鄰平行,最好在之間加接地線,可有效抑制串擾。低速信號的布線密度可以相對大些,高速信號的布線密度應盡量小。
在多層厚膜工藝中,除了遵守單層布線的規(guī)則外還應注意:盡量設(shè)計單獨的地線面,信號層安排與地層相鄰。不能使用時,必須在高頻或敏感電路的鄰近設(shè)置一根地線。分布在不同層上的信號線走向應相互垂直,這樣可以減少線間的電場和磁場耦合干擾;同一層上的信號線保持一定間距,最好用相應地線回路隔離,減少線間信號串擾。每一條高速信號線要限制在同一層上。信號線不要離基片邊緣太近,否則會引起特征阻抗變化,而且容易產(chǎn)生邊緣場,增加向外的輻射。
3.3.4 時鐘線路的布局
時鐘電路在數(shù)字電路中占有重要地位,同時又是產(chǎn)生電磁輻射的主要來源。一個具有2ns上升沿的時鐘信號輻射能量的頻譜可達160MHz。因此設(shè)計好時鐘電路是保證達到整個電路電磁兼容的關(guān)鍵。關(guān)于時鐘電路的布局,有以下注意事項:
(1)不要采用菊花鏈結(jié)構(gòu)傳送時鐘信號,而應采用星型結(jié)構(gòu),即所有的時鐘負載直接與時鐘功率驅(qū)動器相互連接。
(2)所有連接晶振輸入/ 輸出端的導帶盡量短,以減少噪聲干擾及分布電容對晶振的影響。
?。?)晶振電容地線應使用盡量寬而短的導帶連接至器件上;離晶振最近的數(shù)字地引腳,應盡量減少過孔。
4 結(jié)束語
本文詳細闡述了混合集成電路電磁干擾產(chǎn)生的原因,并結(jié)合混合集成電路的工藝特點提出了系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計中應注意的問題和采取的具體措施,為提高混合集成電路的電磁兼容性奠定了基礎(chǔ)。
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