ZHDA015 January   2026 ADS124S06 , ADS124S08

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1电路设计和测试系统
    1. 1.1 设计概述
    2. 1.2 RTD 测量的 EMC 测试板概述
      1. 1.2.1 输入配置及 ADC 设置
        1. 1.2.1.1 采用低侧基准的 3 线 RTD 测量的配置及设置
        2. 1.2.1.2 采用高侧基准的 3 线 RTD 测量的配置及设置
      2. 1.2.2 温度误差 - RTD 测量
        1. 1.2.2.1 根据 RTD 电阻计算 RTD 温度
        2. 1.2.2.2 根据 RTD 测量值计算温度误差
        3. 1.2.2.3 实验设置和结果
    3. 1.3 TC 测量的 EMC 测试板概述
      1. 1.3.1 输入配置及 ADC 设置
        1. 1.3.1.1 输入配置
        2. 1.3.1.2 热电偶特性及 ADC 设置
      2. 1.3.2 温度误差 - TC 测量
        1. 1.3.2.1 根据 TC 热电电压计算温度
        2. 1.3.2.2 根据 TC 测量值计算温度误差
        3. 1.3.2.3 实验设置和结果
    4. 1.4 针对 EMC 合规性的电路设计注意事项
      1. 1.4.1 模拟输入保护
      2. 1.4.2 抗混叠滤波器
      3. 1.4.3 每个输入连接器引脚上的高压电容器
      4. 1.4.4 用于放电路径的高压电容器及电阻器
      5. 1.4.5 数字信号串联电阻器
      6. 1.4.6 数字隔离
      7. 1.4.7 电源和保护
    5. 1.5 针对 EMC 合规性的 PCB 布局注意事项
      1. 1.5.1 PCB 层堆叠及接地平面
      2. 1.5.2 避免较长返回路径
      3. 1.5.3 避免 PCB 布线中出现 90 度弯曲
      4. 1.5.4 利用防护环隔离干扰信号
      5. 1.5.5 去耦电容器
      6. 1.5.6 差分信号布线
      7. 1.5.7 拼接过孔
      8. 1.5.8 隔离栅布局
      9. 1.5.9 元件放置
    6. 1.6 测试系统
  4. 2测试细节和结果
    1. 2.1 标准和测试准则
    2. 2.2 静电放电 (ESD)
    3. 2.3 辐射抗扰度 (RI)
    4. 2.4 电快速瞬变 (EFT)
    5. 2.5 浪涌抗扰度 (SI)
    6. 2.6 传导抗扰度 (CI)
  5. 3原理图、PCB 布局和物料清单
    1. 3.1 原理图 - RTD EMC 测试板
    2. 3.2 原理图 - TC EMC 测试板
    3. 3.3 PCB 布局 - RTD EMC 测试板（4 层）
    4. 3.4 PCB 布局 - RTD EMC 测试板（2 层）
    5. 3.5 PCB 布局 - TC EMC 测试板（4 层）
    6. 3.6 PCB 布局 - TC EMC 测试板（2 层）
    7. 3.7 物料清单 - RTD EMC 测试板
    8. 3.8 物料清单 - TC EMC 测试板
  6. 4总结
  7. 5参考资料

1.5.1 PCB 层堆叠及接地平面

连续且不间断的接地平面是实现 EMC 合规性的关键。不间断的接地平面为信号电流提供低阻抗返回路径，并充当防止外部干扰的屏蔽层。

此外，正确的 PCB 层堆叠对于 EMC 性能和信号完整性至关重要。使用 4 层 PCB 堆叠实现精确的 RTD 和 TC 温度测量。将高速信号和关键信号（例如 SPI 总线的 SCLK）放置在靠近接地层的层上，而非关键信号可以放置在电源平面附近。图 1-20 示出了典型的多层电路板堆叠情况。电源平面和接地平面彼此相邻，因为它们提供额外的平面间电容，这有助于实现电源的高频去耦。

一个好的配置如下：

  • 顶层：混合模拟/数字信号路由

  • 第 2 层（内层）：实心接地平面

  • 第 3 层（内层）：电源平面与隔离的模拟和数字部分

  • 底层：如果需要，额外的信号布线或屏蔽。

4 层 PCB 堆叠图 1-20 4 层 PCB 堆叠

典型的 4 层 PCB 应至少有一个专用层作为接地平面，以确保返回信号的低阻抗路径。该堆叠设计在信号层直接相邻的位置放置了一个实心接地层，以提供一致的返回路径并更大限度地减小环路面积和电磁辐射。

2 层 PCB 本身提供的屏蔽选项更少，从而将一整层专门用作实心接地平面。通过拼接过孔，在 PCB 的顶层和底层上放置尽可能大的覆铜接地覆铜。接地覆铜将确保每个信号在附近都有接地回路，这将有助于设计通过 EMC 测试。所有信号布线都应布置在该接地平面正上方的顶层，以确保返回电流沿着信号布线下方的短而直接的路径流动。这种配置为低成本电路板提供了最佳折衷方案，同时仍提供可接受的 EMC 性能。