高級PCBEMC設計培訓考試試題及分析

1、高級 PCB電磁兼容（EMC）設計培訓考試試題姓 名: 公司名稱: 所在部門: 聯(lián)系電話: 聯(lián)系E-mail: 最后得分: (評分標準:本試卷作為培訓效果評價依據(jù),試卷滿分為100分)一、 判斷題(每題2分)1.塑料外殼產品的EMC性能只取決于PCB設計，與電纜的位置和PCB之間的互聯(lián)位置與方式沒有關系 . （ ）；2.金屬外殼與PCB的工作地之間只要存在互聯(lián)就能提高PCB的抗干擾能力 （ ）；3.PCB中印制線與金屬外殼之間或與大地之間的寄生電容很小，因此在考慮產品的EMC問題時，該寄生電容可以忽略. （ ）4.產品的接地是為了將干擾泄放到大地。 （ ）5.實際應用中，將產品接大地后，該產品

2、出現(xiàn)異常，斷開接大地，異常消失，則說明該大地上存在干擾 （ ） 二、不定項選擇題(每題2分)1. 進行EMC傳導發(fā)射測量并對產品產生的傳導發(fā)射值進行限制的目的是 ( C ) A. 保護電網質量 ；B. 保護產品接入電網中的其它設備不受干擾 ; C 無線電通信；D 其它2. 進行EMC輻射發(fā)射測量并對產品產生的輻射發(fā)射值進行限制的目的是( C ) A. 保護人體 ；B. 其它設備不受干擾 ; C 無線電通信；D 其它 3. 靜電放電的瞬態(tài)脈沖干擾在頻域上是一種( B ) A. 窄帶干擾; B. 寬帶干擾 ; C 都不是4. 60dBuV轉化成線性值是：。( C ) A . 60uV ; B. 1

3、00uV ; C 1000uV; D. 100mV ;5. 一臺標稱最高輸出電壓為4kV，并符合IEC61000-4-4標準的電快速瞬變脈沖（EFT/B）發(fā)生器，其能輸出的最大干擾電流為 ( B ) A. 100A; B. 80A ; C 50A ; D 4000A6. 以下哪些產品的因素會影響注入到產品端口的共模干擾電流的流向和大小?( AB )A產品的接地點; B 產品的I/O電纜位置; C.I/O端口上的共模電感; D.濾波電容7. 下列哪個值的電容最適合進行EFT/B干擾（上升沿為5ns）的濾波？ ( C )A. 1µf; B. 100µf ; C 10nf; D.

4、 100Pf8. 如下以下有關PCB的設計對EMC性能最為重要( A )A. 地平面 B. 信號完整性 C. 線長度 D. 層疊分配9. 下列值的帖片電容，哪個最適合工作頻率為12MHz的芯片進行電源去耦? ( C ) A. 1000pf B. 100uf C 100nf D. 100Pf10. 產品輸入I/O端口的差模濾波電容（并聯(lián)在信號線與工作地之間）PCB上應該在放置在? ( D )A. I/O連接器附近; B. 接口芯片的輸入管腿附近; C. 無所謂; D .要看產品是否是金屬外殼或接地;11. 下列兩圖所示的產品接地點的選擇哪個更為合理? ( A )12. 以下關于PCB板中關于數(shù)模

5、混合電路（數(shù)字電路和低電平模擬混合電路）的設計正確的是? ( E )A . 數(shù)字地與模擬地分開，并通過單點鏈接 ; B. 數(shù)字地與模擬地絕對不能分開，因為會有抗干擾問題; C . 數(shù)字地與模擬地分開，并通過磁珠鏈接；D . 數(shù)字地與模擬地分開，并通過電容鏈接; E . 數(shù)字地與模擬地分開是否需要分開不單單是PCB本身的問題，還要看產品的結構特點13. LC 串聯(lián)諧振，對產品EMC性能來說是? ( C )A. 有利的; B 無利的; C 不確定的二、填空(每題3分)1. PCB板中一塊正方形的地平面，其中沒有任何過孔，開槽，那么它的對邊中點之間的阻抗在100MHz頻率下為_ 3.7m_。2. 電

6、源端口傳導騷擾測試的實質是_流過LISN的電流_； 信號電纜上進行傳導騷擾測試的實質又是_ 電纜上的共模電流_。3. 一根細長的獨立印制線其總長度為10cm，其寄生電感，工程中經常估算為_100nH_。4. 說產品內部的信號互聯(lián)電纜是產品EMC性能的一個瓶頸，主要是因為：信號互聯(lián)電纜中的地信號連線阻抗較高_。5. 當流過電纜的共模電流（假設頻率為100MHz）超過_3uA_ 時，就可能引起電纜的輻射超過EN55022標準規(guī)定的CLASS B 限值。三、問答題(每題7分)1 一個電壓幅度為5V的10MHz的時鐘信號，占空比0.5,即脈沖寬度 50ns，脈沖周期T 100ns，上升沿tr5ns。則

7、，該時鐘信號的的1.2.3.4.5次諧波各是多少？n該時鐘信號的帶寬為F2=1/ tr=64MHz 大于50MHz(10MHz的5次諧波)，其各次諧波信號的幅度見表 諧波次數(shù)n奇次諧波幅度Aodd（V）偶次諧波幅度Aeven（V）10.64×52030.64×5/34050.64×5/52 PCB設計時，哪些信號線之間需要防止串擾，并例舉2種以上PCB設計中防止串擾的方法。l 外部共模干擾電流流徑區(qū)域與共模電流不流徑的敏感電路區(qū)域之間的所有信號線之間需要防止串擾，如果不考慮串擾問題，那么這兩個區(qū)域之間必然存在電場（容性耦合）或磁場（感性耦合）的耦合，最終導致設計失

8、敗 ;l 對于電路內部的EMI噪聲源電路，如時鐘發(fā)生電路、時鐘傳輸線路、開關電源的開關回路、高頻信號線路等與其它任何信號線之間需要防止串擾l 防止串擾的方法有：減少印制線平行走線 帶地平面 使用屏蔽地線 不同層之間的線垂直 (或增加GND平面) 增加連接器0V3 下圖所示的產品中，假設UDM是一個10MHz的的電壓為5V的時鐘信號，ZL為100歐姆，試說明這種電路下產生50MHz輻射的原理？并給出您的解決方案。輻射原理：當工作信號及其諧波電流流過Z時，在Z上產生壓降，即為共模壓降，這個電壓降驅動與Z相連的電纜使電纜上存在共模電流，最總導致輻射，此時電纜成為了輻射的天線。 輻射的估算過程如下：時

9、鐘信號的基波峰峰值 UPK=0.64*5V=3.2V有效值URMS=0.45×5V=2.25v50MHz的諧波有效值 U50MHz=2.25/5=0.45V因此,50MHz諧波電流I50MHz=0.45/100=4.5 m A， 地阻抗Z上產生的共模電壓V=4.5m A* 2 *50MHz*LP。 就是這個電壓對電纜輻射的大小有著直接的影響。解決方案主要有以下兩個方面：1、降低地阻抗及地線的寄生電感LP2、電纜I/O端口處的工作地與外殼直接相連或接地。4 分別從抗擾度與EMI的角度，簡要的描述一下PCB板進行接地設計的目的？抗擾度接地： 是為了讓外部的共模干擾電流不流向PCB內部，或

10、PCB內部的核心電路EMI接地：是為了讓EMI共模電流不流向產品中的等效輻射“天線”，把EMI共模電流旁路在“天線”之前 .5 在實際產品的EMC實驗中經常發(fā)現(xiàn)，如果把復位線布置在PCB板的邊緣，復位線就很容易受干擾，如脈沖群測試，ESD等。請問這個什么原因，原理上應該如何解釋？當印制線布置在PCB板邊緣時，該印制線與參考接地板之間將形成相對較大寄生電容，因為，布置在PCB內部的印制線與參考接地板之間形成的電場被其它印制線所“擠壓”，而布置在邊緣的印制線與參考接地板之間形成的電場且相對比較發(fā)散。 這樣布置在PCB邊緣的印制線就很容易受到如下圖原理所示的干擾。6 請列舉如下圖所示的產品內部互連排線布置的EMC問題？。1. RF回路較大，產生較大的差模輻射（差模輻射與環(huán)路面積成正比）；2. 時鐘線RF回路較大，并處于一種很差的位置，周圍根本沒有參考0V（地），并且不同信號的信號回路相互嵌套，通過磁場的感性耦合串擾加劇 ;3. 各個信號線由于之間沒有沒有地信號隔離，容性耦合引起的串擾也將加劇；4. 由于地針較少，其地針引起的總體等效寄生電感也較大，RF回流將產生較高的共模壓降，即在PCB1與PCB2之間的互連區(qū)域間就會有高頻RF電壓存在，高頻RF電壓在設備間就會產生共模電流，引起電流驅動模式