液晶EMC解决的方案.docVIP

液 晶 显 示 器 的 内 部 结 构 液 晶 显 示 器 的 内 部 结 构 加 图 1所 示 。 它 本 要 包 括 一 块 主 PCB、 一 些 辅 助 PCB和 一 组 液 晶 显 示 电 路 。 主 PCB把 来 自 计 算 机 的 显 示 信 息 转 换 成 能 被 液 晶 显 示 电 路 数 字 式 处 理 的 信 号 。 辅 助 PCB为 液 晶 显 示电路 提 供 电 源 ， 并 将 来 自 键 盘 PCB的 信 息 传 送 给 主 PCB。 液 晶 显 示 器 的 不 同 位 置 有 四 个 屏 蔽 体 。 屏 蔽 体 1笼 罩 着 液 晶 显 示 电 路 ； 屏 蔽 体 2包 围 着 主 PCB， 屏 蔽 体 3覆 盖 了 屏 蔽 体 2， 并 与 屏 蔽 体 1相 连 ； 屏 蔽 体 4罩 着 一 个 辅 助 PCB－ 变 换 电 路 PCB， 它 为 液 晶 显 示 电 路 的 荧 光 照 明 装 置 提 供 电 源 。 PCB设 计 上 改 进 EMC性 能 通 过 电 磁 场 探 头 的 检 测 ， 我 们 发 现 主 PCB上 产 生 的 频 率 谐 波 在 辐 射 频 谱 中 占 主 要 地 位 ， 因 此对 液 晶 显 示 器 主 PCB上 的 EMC分 析 不 可 或 缺 。 主 PCB上 EMC性 能 的 改 进 有 两 个 大 方 面 ： 电 容 去 耦 和 印 制 板 布 线 。 电 容 去 耦 去 耦 电 容 在 补 偿 集 成 片 或 电 路 板 工 作 电 压 跌 落 时 起 到 了 储 能 作 用 。 它 可 以 分 成 三 种 ： 整 体 的 、 局 部 的 和 板 间 的 。 整 体 去 耦 电 容 又 称 旁 路 电 容 ， 它 工 作 于 低 频 (亚 MHz 范 围 状 态 ， 为 整 个 电 路 板 提 供 一 个 电 流 源 ,补 偿 电 路 板 工 作 时 产 生 的 △ I噪 声 电 流 ， 保 证 工 作 电 源 电 压 的 稳 定 。 它 的 大 小 为 PCB上 所 有 负 载 电 容 和 的 50－ 100倍 。 这 台 液 晶 温 示 器 将 整 体 去 耦 电 容 放 在 了 印 制 线 密 度 很 高 的 地 方 (见 图 2)， 这 是 不 正 确 的 ， 它 应 放 置 在 紧 靠 PCB外 接 电 源 线 和 地 线 的 地 方 。 所 以 应 该 将 图 2中 的 整 体 去 耦 电 容 移 开 、 这 不 仅 不 会 减 小 低 频 去 耦 ， 而 且 还 会 为 PCB上 布 置 关 键 性 的 印 制 线 提 供 空 间 。 局 部 去 耦 电 容 有 两 个 作 用 。 第 一 ， 出 于 功 能 上 的 考 虑 ： 通 过 电 容 的 充 放 电 使 集 成 片 得 到 的 供 电 电 压 比 较 平 稳 ， 不 会 由 于 电 压 的 暂 时 跌 落 导 致 集 成 片 功 能 受 到 影 响 ； 第 二 ， 出 于 EMC考 虑 ,为 集 成 片 的 瞬 变 电 流 提 供 就 近 的 高 频 通 道 ， 使 电 流 不 至 于 通 过 环 路 面 积 较 大 的 供 电 线 路 ,从 而 大 大 减 小 了 向 外 的 辐 射 噪 声 。 同 时 由 于 各 集 成 片 拥 有 自 己 的 高 频 通 道 ,相 互 之 间 没 有 公 共 阻 抗 ,抑 止 了 其 阻 抗 耦 合 。 局 部 去 耦 电 容 安 装 在 每 个 集 成 片 的 电 源 端 子 和 接 地 端 子 之 间 ,并 尽 量 靠 近 集 成 片 。 板间电容是指电源面和接地面之间的电容，它是最高频率时去耦电流的主要来 源。板间电容可以通过增加电源层和接地层间面积来增大。在这台液晶显示器的 主PCB中，一些接地面被布到了电源层。 移去这些接地面，用电源隔离区代之 ， 可以增加板间电容 。地层上的隔缝不要阻挡高频回流的通路 为了防止共地线阻抗耦合干扰，电路设计者通常会根据不同的电源电压、 数字 和模拟、高速和低速、 大电流和小电流来分别设置地线，这就很容易在PCB接地层留下隔缝。此时应该注意高速信号线在轨线展上不要跨过隔缝 。 首先考察高频电流在金属面上的流动情况。 图3（a)中的双面PCB一面用作地层,另一面用作元件和轨线层。 轨线层上有一时钟轨线，地层上带箭头的实线表 示其返回电流的轨迹。在高频时,回流线总是尽可能地贴近信号线返回。我们知 道电流总是走阻抗最小的途径，电流环路的阻抗Z=R＋jω，阻抗既包括电流环 路的电阻，也包括电流环路的电感，环路电感的大小与环路面积成正比。当时钟 频率为MHz级时,感抗大于