PCB布線技術(shù)中的抗干擾設(shè)計(jì)

5． 電容的一般配置原則

1)電源輸入端跨接10μF～100μF 的電解電容器。如有可能,接100μF 以上的更好。

2)原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0. 01pF的瓷片電容。如遇印刷板空隙不夠,可每（4個(gè)～8個(gè))芯片布置一個(gè)1pF～10pF 的鉭電容。

3)對(duì)于抗噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件,如RAM、ROM 存儲(chǔ)器件,應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退耦電容。

4)電容引線不能太長(zhǎng),尤其是高頻旁路電容不能有引線。

5)在印刷板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)，操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來(lái)吸收放電電流。 一般R取1kΩ～2kΩ，C取2.2μF～47μF。

6)CMOS 的輸入阻抗很高,且易受感應(yīng),因此在使用時(shí)，對(duì)不用端要接地或接正電源。

6． 振蕩器幾乎所有的電子系統(tǒng)都有一個(gè)耦合于外部晶體或陶瓷諧振器的振蕩器電路.振蕩是一個(gè)輻射的發(fā)射源。其周期性波形的輸出通過(guò)印制板連線輸?shù)截?fù)載，并取決于印制板的布圖、元件的布局、連線、去耦、阻抗控制和其他被消除或減少的有關(guān)項(xiàng)目。

在PCB上,要求外接電容、晶體或陶瓷諧振器的引線越短越好. RC振蕩器對(duì)干擾信號(hào)有潛在的敏感性,它能產(chǎn)生很短的時(shí)鐘周期,因而最好選晶體或陶瓷諧振器. 另外,石英晶體的外殼要接地。

二、一般導(dǎo)線及焊盤布線

1． 印刷板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.5mm、寬度為1mm～15mm時(shí)，通過(guò)2A的電流,溫升不會(huì)高于3℃。因此，導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.02mm～0.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然,只要允許,還是盡可能用寬線,尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。 對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小于0.1mm～0.2mm。

2． 印刷導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧,而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。 必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀，這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。

3 ． 焊盤中心也要比器件引線直徑稍大一些。

焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D 一般不小于(d +1.2)mm，其中d 為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d +1.0) mm。

三、電源線及地線設(shè)計(jì)

1 ． 根據(jù)印刷線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻，同時(shí),使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。

2 ． 在小信號(hào)電路與大電流電路做在一起的電路中，必須將GND明顯地區(qū)分開來(lái)。布線方法為將小信號(hào)GND與大電流的GND進(jìn)行分離，通常使用兩根引線的GND。使大電流不在布線電阻上流動(dòng)，從而不產(chǎn)生干擾，如像功率放大級(jí)和負(fù)載那樣，將大電流流動(dòng)的部分由電源直接進(jìn)行布線。還有，將小信號(hào)部分進(jìn)行匯總，也直接由電源進(jìn)行布線。如果這樣做，小信號(hào)線與大電流線完全分離，再將匯總的小信號(hào) GND與功率放大級(jí)的GND相連接。

當(dāng)電路簡(jiǎn)單時(shí)，可將電源所供給的電路匯總成一個(gè)。但是當(dāng)電路變得復(fù)雜時(shí)，就要分成幾個(gè)基板(模塊)，電源的數(shù)目仍不變，還為1個(gè)。就其布線方法來(lái)看，若各基板電源及地線擁有公共布線電阻，任何一個(gè)基板上的電流發(fā)生變動(dòng)，都影響到其他的基板。與此相反，若將其各個(gè)基板電源GND的布線分別由電源引出。這樣，各自都有布線電阻，即使因電流變化而產(chǎn)生電壓降，它僅停留在該基板上，而不會(huì)對(duì)其他基板產(chǎn)生影響。

3 ． 正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地。 在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地的方式。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHz時(shí)，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在1 MHz～10MHz時(shí)，如果采用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。

4 ． 數(shù)字地與模擬地分開。 電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地；高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗。高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔，要盡量加大線性電路的接地面積。

5 ． 接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很細(xì)的線條,則接地電位會(huì)隨電流的變化而變化,致使電子產(chǎn)品的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)，抗噪聲性能降低。因此應(yīng)將接地線盡量加粗，使它能通過(guò)三倍于印刷電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應(yīng)大于3mm。

6 ． 接地線構(gòu)成閉環(huán)路。 設(shè)計(jì)只由數(shù)字電路組成的印刷電路板的地線系統(tǒng)時(shí)，將接地線做成閉路可以明顯地提高抗噪聲能力。 其原因在于：印刷電路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多的元件時(shí)，因受接地線粗細(xì)的限制，會(huì)在地線上產(chǎn)生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降；若將接地線構(gòu)成環(huán)路，則會(huì)縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

電磁干擾已成為線路設(shè)計(jì)所面臨的主要問(wèn)題之一，PCB布線設(shè)計(jì)中的抗干擾是一項(xiàng)實(shí)踐性非常強(qiáng)的技術(shù)工作。元件間的合理布局、增大布線間距、短線連接、減少布線過(guò)程中的過(guò)孔設(shè)置、降低連線的特性阻抗、避免多頻率交調(diào)影響等是減少電磁干擾的有效方法。良好的PCB設(shè)計(jì)可以大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力，從而提高系統(tǒng)可靠性。