印刷電路板（PCB）的電磁兼容設(shè)計

　　3.9.5輻射型信號線排列

　　輻射型信號排列通常有最短的路徑，以及產(chǎn)生從源點到接收器的最小延遲，但是這也能產(chǎn)生多個反射和輻射干擾，所以應(yīng)該避免用輻射型排列高速和敏感信號線。

　　3.9.6不變的路徑寬度

　　信號路徑的寬度從驅(qū)動到負(fù)載應(yīng)該是常數(shù)。改變路徑寬度時路徑阻抗(電阻，電感，和電容)會產(chǎn)生改變，從而產(chǎn)生反射和造成線路阻抗不平衡。所以最好保持路徑寬度不變。 3.9.7洞和過孔密集

　　經(jīng)過電源和地層的過孔的密*在接近過孔的地方產(chǎn)生局部化的阻抗差異。這個區(qū)域不僅成為信號活動的“熱點”，而且供電面在這點是高阻，影響射頻電流傳遞。

　　3.9.8切分孔隙

　　與洞和過孔密集相同，電源層或地線層切分孔隙(即長洞或?qū)捦ǖ?會在電源層和地層范圍內(nèi)產(chǎn)生不一致的區(qū)域，就象絕緣層一樣減少他們的效力，也局部性地增加了電源層和地層的阻抗。

　　3.9.9接地金屬化填充區(qū)

　　所有的金屬化填充區(qū)應(yīng)該被連接到地，否則，這些大的金屬區(qū)域能充當(dāng)輻射天線。 3.9.10最小化環(huán)面積

　　保持信號路徑和它的地返回線緊靠在一起將有助于最小化地環(huán)，因而，也避免了潛在的天線環(huán)。對于高速單端信號，有時如果信號路徑?jīng)]有沿著低阻的地層走，地線回路可能也必須沿著信號路徑流動來布置。

　　3.10其它布線策略：

　　采用平行走線可以減少導(dǎo)線電感，但導(dǎo)線之間的互感和分布電容會增加，如果布局允許，電源線和地線最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板的一面橫向布線，另一面縱向布線，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。

　　為了抑制印制板導(dǎo)線之間的串?dāng)_，在設(shè)計布線時應(yīng)盡量避免長距離的平行走線，盡可能拉開線與線之間的距離，信號線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對干擾十分敏感的信號線之間設(shè)置一根接地的印制線，可以有效地抑制串?dāng)_。 3.10.1為了避免高頻信號通過印制導(dǎo)線時產(chǎn)生的電磁輻射，在印制線路板布線時，需注意以下幾點：

　　(1)布線盡可能把同一輸出電流而方向相反的信號利用平行布局方式來消除磁場干擾。

　　(2)盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線寬度不要突變，導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于90度，禁止環(huán)狀走線等。

　　(3)時鐘信號引線最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線時應(yīng)與地線回路相靠近。

　　(4)總線驅(qū)動器應(yīng)緊挨其欲驅(qū)動的總線。對于那些離開印制線路板的引線，驅(qū)動器應(yīng)緊緊挨著連接器。

　　(5)由于瞬變電流在印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導(dǎo)線的電感成分造成的，因此應(yīng)盡量減小印制導(dǎo)線的電感量。印制導(dǎo)線的電感量與其長度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導(dǎo)線對抑制干擾是有利的。時鐘引線。行驅(qū)動器或總線驅(qū)動器的信號線常常載有大的瞬變電流，印制導(dǎo)線要盡可能短。對于分立元件電路，印制導(dǎo)線寬度在1.5mm左右時，即可完全滿足要求；對于集成電路，印制導(dǎo)線寬度可在0.2～1.0mm之間選擇。

　　(6)發(fā)熱元件周圍或大電流通過的引線盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，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。

　　(7)焊盤中心孔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。對高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

　　3.10.2印刷線路板的布線還要注意以下問題：

　　(1)專用零伏線，電源線的走線寬度≥1mm；

　　(2)電源線和地線盡可能靠近，以便使分布線電流達(dá)到均衡；

　　(3)要為模擬電路專門提供一根零伏線；

　　(4)為減少線間串?dāng)_，必要時可增加印刷線條間距離；

　　(5)有意安插一些零伏線作為線間隔離；

　　(6)印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離；

　　(7)特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸；

　　(8)如有可能，在控制線(于印刷板上)的入口處加接R-C濾波器去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。

　　3.11 PCB布線通用規(guī)則：

　　在設(shè)計印制線路板時，應(yīng)注意以下幾點：

　　(1)從減小輻射騷擾的角度出發(fā)，應(yīng)盡量選用多層板，內(nèi)層分別作電源層。地線層，用以降低供電線路阻抗，抑制公共阻抗噪聲，對信號線形成均勻的接地面，加大信號線和接地面間的分布電容，抑制其向空間輻射的能力。 (2)電源線。地線。印制板走線對高頻信號應(yīng)保持低阻抗。在頻率很高的情況下，電源線。地線?；蛴≈瓢遄呔€都會成為接收與發(fā)射騷擾的小天線。降低這種騷擾的方法除了加濾波電容外，更值得重視的是減小電源線。地線及其他印制板走線本身的高頻阻抗。因此，各種印制板走線要短而粗，線條要均勻。

　　(3)電源線。地線及印制導(dǎo)線在印制板上的排列要恰當(dāng)，盡量做到短而直，以減小信號線與回線之間所形成的環(huán)路面積。

　　(4)時鐘發(fā)生器盡量靠近到用該時鐘的器件。

　　(5)石英晶體振蕩器外殼要接地。 (6)用地線將時鐘區(qū)圈起來，時鐘線盡量短。

　　(7)印制板盡量使用45°折線而不用90°折線布線以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合。

　　(8)單面板和雙面板用單點接電源和單點接地；電源線。地線盡量粗。

　　(9) I/O驅(qū)動電路盡量靠近印刷板邊的接插件，讓其盡快離開印刷板。

　　(10)關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護地。高速線要短而直。

　　(11)元件引腳盡量短，去耦電容引腳盡量短，去耦電容最好使用無引線的貼片電容。

　　(12)對A/D類器件，數(shù)字部分與模擬部分地線寧可統(tǒng)一也不要交叉。

　　(13)時鐘?？偩€。片選信號要遠(yuǎn)離I/O線和接插件。

　　(14)模擬電壓輸入線。參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號線，特別是時鐘。

　　(15)時鐘線垂直于I/O線比平行I/O線干擾小，時鐘元件引腳需遠(yuǎn)離I/O電纜。

　　(16)石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線。

　　(17)弱信號電路，低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路。

　　(18)任何信號都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量校

　　4．PCB板的地線設(shè)計

　　在電子設(shè)備中，接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地。機殼地(屏蔽地).數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等。

　　在PCB板的地線設(shè)計中，接地技術(shù)既應(yīng)用于多層PCB,也應(yīng)用于單層PCB。接地技術(shù)的目標(biāo)是最小化接地阻抗，從此減少從電路返回到電源之間的接地回路的電勢。

　　(1)正確選擇單點接地與多點接地

　　在低頻電路中，信號的工作頻率小于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)流對干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點接地。當(dāng)信號工作頻率大于10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點接地。當(dāng)工作頻率在1~10MHz時，如果采用一點接地，其地線長度不應(yīng)超過波長的1/20,否則應(yīng)采用多點接地法。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量布置柵格狀大面積接地銅箔。 (2)將數(shù)字電路與模擬電路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。要盡量加大線性電路的接地面積。

　　(3)盡量加粗接地線

　　若接地線很細(xì)，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時信號電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。因此應(yīng)將接地線盡量加粗，使它能通過三倍于印制線路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應(yīng)大于3mm。

　　(4)將接地線構(gòu)成閉環(huán)路

　　設(shè)計只由數(shù)字電路組成的印制線路板的地線系統(tǒng)時，將接地線做成閉環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在于：印制線路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多的元件時，因受接地線粗細(xì)的限制，會在地結(jié)上產(chǎn)生較大的電位差，引起抗噪聲能力下降，若將接地結(jié)構(gòu)成環(huán)路，則會縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。

　　(5)當(dāng)采用多層線路板設(shè)計時，可將其中一層作為“全地平面”，這樣可減少接地阻抗，同時又起到屏蔽作用。我們常常在印制板周邊布一圈寬的地線，也是起著同樣的作用。

　　(6)單層PCB的接地線

　　在單層(單面)PCB中，接地線的寬度應(yīng)盡可能的寬，且至少應(yīng)為1.5mm(60mil)。由于在單層PCB上無法實現(xiàn)星形布線，因此跳線和地線寬度的改變應(yīng)當(dāng)保持為最低，否則將引起線路阻抗與電感的變化。

　　(7)雙層PCB的接地線

　　在雙層(雙面)PCB中，對于數(shù)字電路優(yōu)先使用地線柵格/點陣布線，這種布線方式可以減少接地阻抗。接地回路和信號環(huán)路。像在單層PCB中那樣，地線和電源線的寬度最少應(yīng)為1.5mm。

　　另外的一種布局是將接地層放在一邊，信號和電源線放于另一邊。在這種布置方式中將進(jìn)一步減少接地回路和阻抗。此時，去耦電容可以放置在距離IC供電線和接地層之間盡可能近的地方。