PCB布線技術中的抗干擾設計

摘 要：本文通過幾個典型的例子分析了各種干擾產生的途徑和原因,介紹了PCB（Printing Circuit Board）設計中的一些特殊規(guī)則及抗干擾設計的要求。

關鍵詞：布線技術 電磁干擾 PCB PROTEL軟件

隨著電子技術的飛速發(fā)展，PCB的密度越來越高,電子系統(tǒng)的工作頻率也越來越高；模擬電路、數(shù)字電路、大規(guī)模的集成電路和大功率電路的混合使用以及電子設備的工作帶寬越來越寬,靈敏度越來越高；并隨著網絡技術的應用，連接各設備之間的電纜和空間聯(lián)網也越來越復雜。實踐證明,當我們在使用PROTEL軟件制板時,盡管制定了相關的設計規(guī)則及約束條件。在進行自動布局和自動布線時,仍然出現(xiàn)印刷電路板設計不當,并對系統(tǒng)的可靠性產生不良影響。因此，要使電子系統(tǒng)獲得最佳性能, 在使用PROTEL軟件制板時,必須采用自動與手動相結合。并應遵循設計的一般及特殊規(guī)則。

一、元器件布線

1 ． 盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。 易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應遠離。輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行,最好加上線間地線,以免發(fā)生反饋耦合。如：同相放大器的輸入輸出端一靠近(圖1)，則在它們之間就會產生寄生電容。這樣，由于該電容而形成了輸出返回到輸入的正反饋環(huán)路，最終引起振蕩。這種振蕩與輸入信號無關，即使在沒有輸入時也會發(fā)生。

振蕩頻率由同相放大器的電路結構和寄生電容的大小等因素決定。實際上，大部分為1MHz以上。還有，隨著寄生電容的大小變化，不僅僅產生電路的振蕩，甚至發(fā)生工作不穩(wěn)定和特性變壞的情況。而在反相放大器中，如圖2所示，由于米勒效應引起高頻特性變壞。設反相放大器的增益為A，輸入輸出間的寄生電容為C。由于米勒效應，從輸入端可以看成輸入與GND之間加入了(A+1)C的電容。如果信號源電阻Rg非常低，則是可以的。然而，如果Rg很高，則該Rg與米勒電容(A+1)C就會形成LPF(低通濾波器)，使得高頻特性下降.因此,，無論是正相放大器還是反相放大器，其輸入輸出端都不允許靠得太近，特別在增益高或在寬帶放大器中更要特別注意。不僅對于一級放大器，對于多級放大器也同樣要注意這個問題。