Leitung und Protokoll: B

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EMV – Leiterplattendesign
EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) ist eine Bedingung/ Restriction bei der
Konstruktion einer Leiterplatte und muss von Anfang an bedacht werden. Für den Zweck
und den Einsatzbereich einer Baugruppe sind deshalb bereits bei den Kick-OffGesprächen die EMV-Bestimmungen zu bedenken, um die gewünschte Qualität zu
erreichen.
Dazu gehören Sicherheitsstandards und Sicherheitsklassen. Für die Zulassung dieser
Produkte mit dem CE-Zeichen gelten die rechtlichen Rahmenbedingungen.
Für die Einordnung der Baugruppe ist die Empfindlichkeit gegenüber Störquellen und
Störsenken innerhalb und außerhalb der Schaltung zu beachten, die den rechtlichen
Anforderungen entsprechen müssen.
Nachfolgend wird behandelt, welchen Faktor EMV in der Konstruktion einer Baugruppe mit
Leiterplatten einnimmt und wie die Priorität dieses Faktors störanfällig oder nicht
störanfällig einzuordnen ist.
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Signale der Baugruppe:
◦
Signale ohne Frequenzen
◦
Signale mit Frequenzen
◦
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NF-Signale
▪
HF-Signale
Getaktete Signale der Informationstechnik mit steilen Flanken. Sehr empfindlich
gegenüber Elektromagnetischen Wellen (EM-Wellen). Signale können bis zur
Unverwertbarkeit entstellt werden.
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Sauberes Signal (Bild?)
▪
Verseuchtes Signal (Bild?)
Wo wird die Baugruppe eingesetzt
◦
Flugzeugtechnik: Ist bereits rechtlich klassifiziert und muss für die Zulassung
ein EMV gerechtes Leiterplattendesign sowie entsprechende
Gehäuseschirmung aufweisen. Ähnliches gilt auch für
◦
Steuerelektronik der Kraftfahrzeuge: Siehe Flugzeugtechnik
◦
Medizinische Geräte wie z.B. einem Herzschrittmacher gehören wie die
Luftfahrttechnik und Kraftfahrzeugtechnik zur Sicherheitsklasse 3.
Wie konstruiert man ein EMV gerechtes Leiterplattendesign?
Die Hauptregel ist: „Entstöre an der Quelle“. Oftmals lassen sich Störquellen an Ihrem
Entstehungsort vermindern:

Anordnung der Signalleitungen (Track Aufbau). Schutz der Kernsignalleitungen
in einem Leiterplattendesign hat oberste Priorität. Ziel ist es, empfindliche
Signalleitungen mit steilen Flanken nicht oder nur mit genügend Abstand zwischen
Vcc und GND anzuordnen. ???

Verhindern von Stromschleifen:

Abschirmung des Bauteils oder der Leitung. Um zum Beispiel störfreien
Musikgenuss in der Computertechnik erleben zu können werden die AudioSignalkabel mit ihren NF-Signalen abgeschirmt, damit die getaktete Signale der
Informationstechnik nicht den Musikgenuss stören können.
File: emv_leiterplattendesign_den_gra_v2.doc
Dok.-Nr.
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EMV – Leiterplattendesign

Verdrillen der Leitungen. Verhindert die gegenseitige Beeinflussung der Signale in
den Drähten durch die Verringerung und Umkehrung der Flächen in die das
Magnetfeld einwirken kann.

Blockkondensator an der Eingangsspannung Vcc um Störungen aus und in die
Quelle zu verhindern. Nimmt Stromimpulse auf. Stützt die Versorgungsspannung. C
muss am PIN sitzen (Wiemers).

Richtig gewählter Abschlusswiderstand für Signalleitung zur Dämpfung der
Reflexionen für Störempfindlich reagieren kann und ähnlich zu behandeln ist wie
die.

Platzierung der Bauteil geschickt wählen. Großer Abstand zwischen Störquellen
z.B. Computersignale und den störempfindlichen Bauteilen wie Signalleitungen der
NF-Signale einplanen.
◦

Quarze gut abschirmen, weil sie sehr empfindlich auf EMV reagieren.
Auswahl des Gehäuses, z.B. Kunststoff oder Metall zur Abschirmung aus der
Schaltung und in die Schaltung
Die Regeln gelten auch für gewollte Störung z.B. Funkstrecken.
Das Folgende kann ich mit nicht vorstellen:

Bei kapazitiven Störquellen innerhalb der Kupferfläche kann man sich auch
Gedanken über eine differenzierte Anordnung der Tracks sowie der Cooper Fläche
machen.
File: emv_leiterplattendesign_den_gra_v2.doc
Dok.-Nr.
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