元器件的选择和电路的设计是单板EMC 性能的主要影响因素。每种类型的电子元器件
都有她自己的特性， 这就需要仔细考虑设计。下面的章节将讨论一些普通电子元器件和电
路设计的技术来减少或者抑制EMI。

(1) 器件封装：所有电子的元器件的封装可以分为两类，无铅封装和有铅封装。有铅封装的
元器件有寄生效应，特别是在高频范围中。铅构成了一个低值电感， 大概是1n H/mm lead.
在终端也可以产生一个小的电容效应, 在4 pf 附近。 因此应当尽可能的减少铅的长度。
无铅和表面贴的元器件相比来说有更小的寄生效应， 大约有0.5nH 的寄生电感和
0.3PF 的终端电容。从EMC 的观点来看，{sx}应当是表面帖元器件，然后是径向的有铅封
装元器件，然后才是轴向的有铅封装元器件。

(2) 电阻：因为低的寄生效应，表面贴电阻是{sx}。有铅封装类型的电阻，选择顺序由高到
低的次序是 炭膜电阻 > 金属氧化膜电阻 > 线绕电阻。
金属氧化膜电阻，由于在低频（MHZ 之下）有显性的寄生影响，所以它一般适合用在
大功率密度和高精度的电路中。
线绕电阻有很高的敏感度，所以应当避免在频率敏感的电路应用。{zh0}在大功率处理电
路中应用。
在放大电路设计中，电阻的选择极为重要。在高频范围内，由于在电阻上的感应影响，
阻抗会增大。因此，增益调整的电阻应尽可能地放置在靠近放大电路的地方，来降低板子的
感应系数。
在上拉/下拉电阻的电路中，晶体管或者IC 电路的快速通断会引起开关噪音。为了降
低这种影响，所有的偏置电阻都尽可能的放在靠近有源器件的地方。
在稳压及相关电路中，直流偏置电阻都应当尽可能的放在靠近有源器件的地方来降低去
耦影响。
在RC 滤波网络中，必须考虑电阻的感应影响，因为线绕电阻的寄生感应极容易引起本
地振荡。

(3) 电容：选择合适的电容不是一件容易的事情，因为电容有不同的类型及行为反应。然而，
电容是解决许多EMC 问题的重要器件，下面将讨论最普通的电容的类型，特性及用法。
铝电解电容通常是由在两个电解质中间缠上螺旋状的金属箔构成，每单位体积可以达到
很高的电容值，但是也增加了内部的感应系数。
钽电容由带直接焊盘和脚位连接的块电解质构成， 它有比电解电容小的感应系数。
陶瓷电容由多层的金属和陶瓷介质组成，在低于1MHZ 的频率范围内有显性的寄生效
应。
不同介质对不同频率有不同的响应。一种类型的电容在不同的频段范围可能比另外一种
更适用，铝和钽电解电容在低频结尾处有优势，主要在蓄能和低频滤波器中采用；在中频范
围内（Khz～MHZ）陶瓷电容有优势，主要用作去耦和高频滤波器。低漂移的陶瓷电容和
云母电容主要用在超高频或者微波应用中。

为了{zj0}的EMC 性能，电容{zh0}有很小的等效串联电阻，因为等效串联电阻对信号有
衰减作用，特别是工作频率接近于电容的谐振频率时。

(3.1) 旁路电容：旁路电容的主要作用的对交流旁路，滤掉从敏感区域进入的干扰。旁
路电容主要担当高频的旁路器件，来减少在电源部分的瞬态电路的要求。通常，铝和钽电容
是旁路电容的{zj0}选择，它们的取值取决于PCB 上瞬态电流的需要， 但是通常取值在10～
470UF,
假如PCB 上有许多集成电路，开关电路和PCB 上带有长导线的程序存储单元，可能需要
更大的电容。

(3.2) 去耦电容：在有源器件开关时产生的高频开关噪声通过电源线向其他地方散播，
去耦电容的主要作用是局部稳定有源器件的直流电源，减小通过板子传播的开关噪音，将这
些噪音去耦到地。

理想的讲，旁路电容和去耦电容应当在电源入口的地方尽力靠近放在一起，来滤掉高频
噪声，去耦电容的取值大约是旁路电容的1/100 到1/1000, 去耦电容应当尽可能的靠近
IC,因为导线电阻会降低去耦电容的作用.
陶瓷电容经常被用来做去耦作用, 其取值取决于最快信号的上升/下降沿的时间. 举例
来说, 对于一个33MHZ 的时钟频率, 使用4.7nf 到100nf 的去耦电容, 对于100MHZ 的
时钟频率, 使用10nf. 另外一方面, 电容的等效串联电阻也影响电容的去耦作用, {zh0}选
用等效串联电阻小于1 欧姆的电容.

(3.3)电容谐振频率：下面我们将主要在电容谐振频率的观点上, 讨论如何决定旁路电容
和谐振电容的取值. 在下图3 中, 在谐振频率之前, 电容还保持着电容的特性, 而大于谐振
频率时,由于引线长度和导线电感的影响, 电容的作用将变成电感的作用.表1 列举了两种类
型陶瓷电容的谐振频率,一种是标准的0.25 inch 的插件电容, 3.75n H 的内部电感系数, 另
外一种是贴片电容, 内部感应系数是1n H, 我们可以从表中看到贴片电容的谐振频率是插
件电容的两倍左右.

另外影响去耦电容效率的因素是电容的介质材料， 生产去耦电容常用两种材料，一种
是钡钛氧体（Z5U）,另外一种是锶钛氧体（NPO），Z5U 有更大的介电常数， 它的谐振
频率从1MHZ 到2OMHZ, NPO 的介电常数比较小， 有较高的谐振频率（超过1OMHZ），
所以，Z5U 更适合在低频电路中做去耦电容， 而NPO 更适合在高频电路中（超过
50MHZ）．
这里有一个惯例就是使用并行使用两个去耦电容．这种做法可以减少更大频宽的由电源
引起的开关噪声．在抑制由有源器件开关时产生的射频电流方面，多个并行去耦电容可以提
升6ｄｂ的作用．
多个去耦电容不只是提供一个更大频宽的分配，它们还可以提供更大的引线宽度来降低
导线电感，更大的提升去耦作用．两个并行电容的取值应当不同，相差两个数量级左右，比
如说0.1UF 和0.001UF 的两个并行去耦电容, 来获得更好的去耦效应.
有一点必须注意的是数字电路的去耦, 低的等效串联电阻(ESR)比谐振频率更重要,因
为低ESR 提供一个到地的小电阻, 可以提供充足的去耦作用, 即使在超过谐振频率时,电容
等效于电感的时候。

(4) 电感: 电感是电场和磁场的连接器件. 因为可以和磁场相互影响固有的本性, 所以电感
比其他元器件更敏感. 和电容一样, 当我们恰当的应用电感时, 它可以解决许多EMC 问题.
有两种基本类型的电感: 开环和闭环. 它们的不同在于磁场的环路. 在开环设计中, 磁
场通过空气来完成自身的环路, 而闭环设计中,磁场围绕它自身的中心材料完成磁电路.如图
4 所示.

电感比电容或者电阻的好处是它没有寄生感应, 所以插线电感和贴片电感几乎没有什
么不同.

由于开环电感的磁场要通过空气, 产生辐射引起EMI 的问题. 开环电感的选取,绕线筒
形状的要比直杆形状的和螺线管形状的都要好, 因为它的磁场由中心控制(即本地局部化磁
场).如图5 所示.

对于闭环电感, 磁场xx由中心材料控制. 所以这种类型的电感用在电路设计中更理
想一点, 除了它比较贵之外. 这种类型的电感一个优点就是它不仅使磁场环绕在周围, 它还
对任何易于辐射进电感的磁场有自消去作用。
电感有两种中心材料: 铁或者铁氧体．铁中心材料的一般用于低频应用中（几十
KHZ），而铁氧体中心材料电感一般用于高频（MHZ）．因此，铁氧体中心材料电感更适
合用在EMC 应用中。
有两种电感经常用在EMC 的应用中， 一个是ferrite beads（铁氧体磁珠），一种是
ferrite clamps（铁氧体磁心）。
Ferrite bead 是一个简单的旋转电感，由一个引线通过ferrite（铁氧体）材料组成。
在高频方面提供10db 的衰减， 在直流方面衰减很小。
Ferrite clamp 同ferrite bead 相似，在频率超过MHZ 的区域提供10db 到20db 的
衰减，无论是在common mode（共模）或differential mode（差模）模式下。
在DC-DC 转换电路中，电感必须是低辐射的和可以处理高饱和电流。基于这些要求，
绕线筒（bobbin）形状的电感有这些特性，适合应用。在电源供给电路中，需要一个LC
滤波器使低阻抗的供给电路和高阻抗的数字电路阻抗匹配。电路如图6 所示。

在交流滤波中，一种广泛使用的带电感的滤波方法如图7 所示。

在图7 中，L1 是共模电感，也叫共模扼流圈，在共模模式下，有微弱的感应系数，在
差模模式下，有很强的感应系数，使它在两种模式下都可以提供滤波作用。L1,Cx1 和Cx2
组成了差分滤波网络来滤掉电源线之间的噪音。L1, Cy1 和Cy2 组成了共模滤波网络来减
小地回路和大地偏差之间的噪音。对于一个50 欧姆的终端阻抗来讲，这个滤波可以在差模
下降低50dB/decade 的EMI， 而在共模模式下可以降低40dB/decade 的EMI(电磁干
扰)。