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

2、第1...500)this.style.ouseg(this)">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。当电路板上有较多集成电路器件同时工作时，板上电源电压和地电位易产生波动，导致信号振荡，引起电路误动作。尤其当浪涌电流流过印制导线时，会出现瞬时电压降，形成电源尖峰噪声，其中以导线电感引起的干扰为主。在实际设计中，应尽量避免该电感对电路的影响：在各集成电路的电源和地线间分别接入旁路电容

3、，以缩短开关电流的流通途径；将电源线和地线设计成如图2(b)所示的格子形状，而不用图2(a)所示的梳子形状，这是因为格子状能显著缩短线路环路，降低线路阻抗，减少干扰。当印制电路板上装有多个集成电路，且部分元件功耗较大，地线出现较大电位差，形成公共阻抗干扰时，宜将地线设计成如如图2(d)所示的封闭环路，这种环路无电位差，比图2(c)所示的方式有更高的噪声容限；应尽量缩短引线，将各集成电路的GND以最短距离连到电路板入口地线，降低印制导线产生的尖峰脉冲；让地线、电源线走向与数据传输方向一致，以提高电路板的噪声容限。使用大量高速逻辑电路时常采

4、用多层印制电路板，降低接地电位差，减少电源线阻抗和信号线间串扰。当没有多层板而不得不使用双面板时，必须尽量加宽地线线条，通常地线应加粗到可通过三倍于导线实际流过的电流量为宜；或采用小型母线方式，将公共电源线和地线尽量分别布于印制板两面边缘。当印制板插头有多个插头接触片时，应多备几个引线插头作地线使用，如图2(b)所示，并按总负载电流大小，在插头处接入1~10mF的钽电容器对电源母线去耦，并在去耦电容旁并联一个0.01~0.1mF的高频陶瓷电容器。正确运用抗扰器件进行印制板的电磁兼容性设计，应根据噪声的不同特点，正确选用抗扰器件：用二极管

5、和压敏电阻等吸收浪涌电压，用隔离变压器等隔离电源噪声，用线路滤波器等滤除一定频段的干扰信号，用电阻器、电容器、电感器等元件的组合对干扰电压或电流进行旁路、吸收、隔离、滤除、去耦等处理。如果抗扰器件运用不当，那么不但不能有效减少干扰，甚至还会成为新的干扰源。对电容器的选用和安装来说，钽电解电容器在低频段应用效果好，应装在电源入口处；陶瓷电容器在高频段应用效果好，应装在各集成电路的附近。安装电容器时，要尽量缩短引线，但不能为求引线短而忽视安装位置，应将其装在需要旁路的集成电路的Vcc和GND管脚近处，否则，电容器就毫无旁路意义。当板上信号导

6、线阻抗不匹配时，会发生多次反射噪声，在线路终端和始端接入阻抗匹配电阻，可消除干扰。当印制导线较长时，线路电感会导致减幅振荡，串入阻尼电阻，可抑制振荡，增强抗干扰能力，改善波形。合理布置器件板上器件布局不当是引发干扰的重要因素，所以应全面考虑电路结构，合理布置印制板上的器件。首先应根据需要确定印制板的大小和形状，尺寸过大会使印制导线加长，阻抗增大，噪声容限降低；尺寸过小又不利于散热，邻近导线、器件易发生感应。在印制板上布置元器件，原则上应将输入输出部分分别布置在板的两端；电路中相互关联的器件应尽量靠近，以缩短器件间连接导线的距离；工作频率

7、接近或工作电平相差大的器件应相距远些，以免相互干扰。如常用的以单片机为核心的小型开发系统电路，在设绘印制板图时，宜将时钟发生器、振荡器等易产生噪声的器件相互靠近布置，让有关的逻辑电路部分尽量远离这类噪声器件。同时，考虑到电路板在机柜内的安装方式，最好将ROM、RAM、功率输出器件及电源等易发热器件布置在板的边缘或偏上方部位，以利于散热。在印制电路板上布置逻辑电路，原则上应在输出端子附近放置高速电路，如光电隔离器等，在稍远处放置低速电路和存储器等，以便处理公共阻抗的耦合、辐射和串扰等问题。在输入输出端放置缓冲器，用于板间信号传送，可有效防

8、止噪声干扰。电路板上装有高压、大功率器件时，与低压、小功率器件应保持一定间距，尽量分开布线。在大功率、大电流元器件周围不宜布设热敏器件或运算放大器等，以免产生感应或温漂。合理布置板间配线板间配线会直接影响印制板的噪声敏感度，因此，在印制板联装后，应认真检查、调整，对板间配线作合理安排，彻底清除超过额定值的部位，解决设计中遗留的不妥之处。板间配线应注意以下几点：(1)板间信号线越短越好，且不宜靠近电力线，或可采取两者相互垂直配线的方式，以减少静电感应、漏电流的影响，必要时应采取适宜的屏蔽措施；板间接地线需采用“一点接地”方式，切忌使用串联

9、型接地，以避免出现电位差。地线电位差会降低设备抗扰度，是时常出现误动作的原因之一。(2)远距离传送的输入输出信号应有良好的屏蔽保护，屏蔽线与地应遵循一端接地原则，且仅将易受干扰端屏蔽层接地。应保证柜体电位与