印制电路板的抗干扰设计

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1、印制电路板的抗干扰设计摘要：本文以印制电路板的电磁兼容性为核心，分析了电磁干扰的产生机理，详细介绍了在设计和装配印制电路板时可采取的抗干扰措施。关键词：印制电路板；干扰；噪声；电磁兼容性引言印制电路板的设计质量不仅直接影响到电子产品的可靠性，还关系到产品的稳定性，甚至是设计成败的关键。因此，在设绘印制板图时，除了要为电路中的元器件提供正确无误的电气连接外，还应充分考虑印制板的抗干扰性。基于电磁兼容性原则，抗干扰设计应包括三个方面：一是抑制噪声源，二是切断噪声传递途径，三是降低受扰设备的噪声敏感度。印制板

2、的噪声抑制应从设计阶段开始，贯穿于电路原理图设计、印制板图设绘、元器件选用、印制板安装引线等一系列环节中。虽然各环节侧重不一，但又彼此呼应，都应认真对待。本文主要介绍在设计印制板时应该如何有效地抑制噪声。减少辐射噪声印制电路板在工作时会向外辐射噪声而成为噪声源：电路板中信号线经接地回路传送到机壳，引起谐振，由机壳向外辐射强烈噪声；电路板信号经过信号电缆向外辐射噪声；电路板本身也直接向外辐射噪声。为削弱噪声辐射，可作如下处理：（1)慎重选用器件。选用时需注意元器件的老化问题，并挑选热反馈影响小的器件。对高

3、频电路，应选用适宜的芯片，以减少电路辐射。在选择逻辑器件时，要充分考虑其噪声容限指标：当单纯考虑电路的噪声容限时，最好用HTL，若兼顾功耗，则用VDD≥15V的CMOS为宜。(2)使用多层印制电路板。这样可从结构上获得理想的屏蔽效果：以中间层作电源线或地线，将电源线密封在板内，两面做绝缘处理，可使流经上下面的开关电流彼此不影响；印制板内层做成大面积的导电区，各导线面之间有很大的静电电容，形成阻抗极低的供电线路，可有效预防电路板辐射和接收噪声。(3)印制电路板“满接地”。绘制高频线路板时，除尽量加粗接地印

4、制导线外，应把电路板上没被占用的所有面积都作为接地线，使器件更好地就近接地。这样可以有效降低寄生电感，同时，大面积的地线能有力减少噪声辐射。(4)在印制电路板上附加一面或两面接地板。即用一块铝片或铁片附加在印制板背面(焊接面)，或将印制板夹在两块铝板或铁板之间。接地板安装时尽量靠近印制板，且务必将其接在系统信号的(SG)最佳接地点上，此结构实质为简单易做的“多层”深圳金百泽电子科技股份有限公司（www.kbsems.com）成立于1997年，是线路板行业十强企业，总部设在深圳，研发和生产分布在深圳、惠州

5、和西安等地，为客户提供产品研发的PCB设计、PCB快速制造、SMT加工、组装与测试及硬件集成等垂直整合解决方案，是国内最具特色的电子制造服务提供商。电话：0755-26546699-223印制板。若想追求更好的抑制效果，可将印制板装在完全屏蔽的金属盒中，使其不产生、不响应噪声。妥善布设印制导线布线是印制电路板设计图形化的关键阶段，设计中考虑的许多因素都应在布线中体现出来，印制板上铜箔导线的布局及相邻导线间的串扰等因素会决定印制板的抗扰度，合理布线可使印制板获得最佳性能。从抗干扰性考虑，布线应遵循的设计、

6、工艺原则有：(1)只要满足布线要求，布线时应优先考虑选择单面板，其次是双面板、多层板。布线密度应综合结构及电性能要求等合理选取，力求布线简单、均匀；导线最小宽度和间距一般不应小于0.2mm，布线密度允许时，适当加宽印制导线及其间距。(2)电路中的主要信号线最好应汇集于板中央，力求靠近地线，或用地线包围它，信号线、信号回路线所形成的环路面积要最小；要尽量避免长距离平行布线，电路中电气互连点间布线力求最短；信号(特别是高频信号)线的拐角应设计成135°走向，或成圆形、圆弧形，切忌画成90°或更小角度形状。(

7、3)相邻布线面导线采取相互垂直、斜交或弯曲走线的形式，以减小寄生耦合；高频信号导线切忌相互平行，以免发生信号反馈或串扰，可在两条平行线间增设一条地线。(4)妥善布设外连信号线，尽量缩短输入引线，提高输入端阻抗。对模拟信号输入线最好加以屏蔽，当板上同时有模拟、数字信号时，宜将两者的地线隔离，以免相互干扰。(5)妥善处理逻辑器件的多余输入端。将与/与非门多余输入端接“1”(切忌悬空)，或/或非门多余输入端接Vss，计数器、寄存器和D触发器等空闲置位/复位端经适当电阻接Vcc，触发器多余输入端必须接地。(6)

8、选用标准元器件封装。如需创建元件封装时，焊盘孔距应与器件管脚间距一致，以减小引线阻抗及寄生电感。布设导线时应尽量减少金属化过孔，以提高整块印制板的可靠性。图1电源线和地线的布局抑制电源线和地线阻抗引起的振荡设计装配密度很高的电路板应注意降低电源线和地线阻抗，对公共阻抗、串扰和反射等引起的波形畸变和振荡现象需采取必要措施。当电路板深圳金百泽电子科技股份有限公司（www.kbsems.com）成立于1997年，是线路板行业十强企业，总部设在深圳