印制板設(shè)計(jì)原則和抗干擾綜合措施摘

1、印制電路板設(shè)計(jì)原則和抗干擾措施要使電子電路獲得最佳性能，元器件日勺布且及導(dǎo)線日勺布設(shè)是很重要日勺。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量 好、造價(jià)低日勺PCB.應(yīng)遵循如下一般原則：布局一方面，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過(guò)大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增長(zhǎng)，抗 噪聲能力下降，成本也增長(zhǎng)；過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在擬定PCB尺寸 后.再擬定特殊元件勺位置。最后，根據(jù)電路日勺功能單元，對(duì)電路日勺所有元 器件進(jìn)行布局。在擬定特殊元件日勺位置時(shí)要遵守如下原則：盡量縮短高頻元器件之間日勺連線，設(shè)法減少它們勺分布參數(shù)和互相間日勺電磁干擾。 易受干擾日勺元器件不能互相挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。某些元器件或?qū)Ь€之間

2、也許有較高勺電位差，應(yīng)加大它們之間勺距離，以免放電引 出意外短路。帶高電壓勺元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及勺地方。根據(jù)電路日勺功能 單元.對(duì)電路日勺所有元器件進(jìn)行布局時(shí)，要符合如下原則：按照電路日勺流程安排各個(gè)功能電路單元日勺位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡 量保持一致勺方向。以每個(gè)功能電路勺核心元件為中心，環(huán)繞它來(lái)進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整潔、緊 湊地排列在PCB上.盡量減少和縮短各元器件之間勺引線和連接。在高頻下工作勺電路，要考慮元器件之間日勺分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡量使元器件平 行排列。這樣，不僅美觀.并且裝焊容易.易于批量生產(chǎn)。位于電路板邊沿勺元器件，離電路板邊沿一般不不不小于2

3、mm。電路板勺最佳形狀 矩形。長(zhǎng)寬比為3： 2成4： 3。電路板面尺寸不小于200 x150mm時(shí).應(yīng)考慮電路板所受勺 機(jī)械強(qiáng)度。布線布線日勺原則如下：輸入輸出端用勺導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最佳加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。印制攝導(dǎo)線勺最小寬度重要由導(dǎo)線與絕緣基扳間勺粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們勺電流值 決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為1 15mm時(shí).通過(guò)2A日勺電流，溫度不會(huì)高于3C，因此.導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足規(guī)定。對(duì)于集成電路，特別是數(shù)字電路，一般選0.020.3mm 導(dǎo)線寬度。固然，只要容許，還是盡量用寬線.特別是電源線和地線。導(dǎo)線日勺最小間距重 要由最壞狀況下日勺線間絕緣電阻和擊穿電

4、壓決定。對(duì)于集成電路，特別是數(shù)字電路，只要 工藝容許，可使間距小至58mm。印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，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)，最佳用柵格狀.這樣有助于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生勺揮發(fā)性氣體。焊盤 焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大某些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D 一 般不不不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對(duì)高密度勺數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取 (d+1.0)mm。PCB及電路抗干擾措施印制電路板勺抗干擾設(shè)計(jì)與具體電路有著密切勺關(guān)系，這里僅就PCB抗干擾設(shè)計(jì)勺幾 項(xiàng)

5、常用措施做某些闡明。電源線設(shè)計(jì)根據(jù)印制線路板電流勺大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同 步、使電源線、地線勺走向和數(shù)據(jù)傳遞勺方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。地線設(shè)計(jì)地線設(shè)計(jì)勺原則是：數(shù)字地與模擬地分開(kāi)。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開(kāi)。 低頻電路勺地應(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，高頻元件周邊盡量用柵格狀大面積地箔。接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很紉勺線條，則接地電位隨電流勺變化而變化，使 抗噪性能減少。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過(guò)三倍于印制板上勺容許電流。如有也許， 接地線應(yīng)在23mm以

6、上。接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路構(gòu)成日勺印制板，其接地電路布成團(tuán)環(huán)路大多能提 高抗噪聲能力。退藕電容配備PCB設(shè)計(jì)日勺常規(guī)做法之一是在印制板日勺各個(gè)核心部位配備合適日勺退 藕電容。退藕電容日勺一般配備原則是：電源輸入端跨接10 100uf日勺電解電容器。如有也許，接100uF以上勺更好。原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一種0.01pF日勺瓷片電容，如遇印制板空隙不夠， 可每48個(gè)芯片布置一種1 10pF日勺但電容。對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大日勺器件，如RAM、ROM存儲(chǔ)器件，應(yīng)在芯片日勺 電源線和地線之間直接接入退藕電容。電容引線不能太長(zhǎng)，特別是高頻旁路電容不能有引線。此外，還應(yīng)注意如下

7、兩點(diǎn)：在印制板中有接觸器、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，必須采用附圖所示日勺R(shí)C電路 來(lái)吸取放電電流。一般R取1 2K C取2.2 47UF。CMOS日勺輸入阻抗很高，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。其她：盡量加寬電源、地線寬度，最佳是地線比電源線寬，它們勺關(guān)系是：地線電源線信號(hào)線， 一般信號(hào)線寬為：0.20.3mm，最細(xì)寬度可達(dá)0.050.07mm,電源線為1.22.5 mm。對(duì)數(shù)字電路 勺PCB可用寬勺地導(dǎo)線構(gòu)成一種回路，即構(gòu)成一種地網(wǎng)來(lái)使用(模擬電路勺地不能這樣使用)用 大面積銅層作地線用，在印制板上把沒(méi)被用上勺地方都與地相連接作為地線用。數(shù)字

8、電路與模擬電路勺共地解決目前有許多PCB不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路)，而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成勺。因此 在布線時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題，特別是地線上勺噪音干擾。數(shù)字電路勺頻率高，模擬電路勺敏感度強(qiáng)，對(duì)信號(hào)線來(lái)說(shuō)，高頻勺信號(hào)線盡量遠(yuǎn)離敏感勺模擬電 路器件，對(duì)地線來(lái)說(shuō)，整人PCB對(duì)外界只有一種結(jié)點(diǎn)，因此必須在PCB內(nèi)部進(jìn)行解決數(shù)、模共 地勺問(wèn)題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地事實(shí)上是分開(kāi)勺它們之間互不相連，只是在PCB與外界 連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一點(diǎn)短接，請(qǐng)注意，只有一種連接點(diǎn)。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)決定。數(shù)字電路是工作在0/1導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)

9、，這兩個(gè)狀態(tài)電流較小，在翻轉(zhuǎn)時(shí)電流電流才較大?？墒?數(shù)字電路往往是人們都在同一時(shí)鐘信號(hào)下，同一瞬間觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。這瞬間電流很大很大。并且人們 都一同流向地線，雖然地線電阻在微歐級(jí)，也會(huì)產(chǎn)生毫伏級(jí)甚至更高的脈沖電電壓。而模擬電路 往往是單薄信號(hào)進(jìn)行放大和解決。想想看，如果在同一地線，這個(gè)脈沖電壓就很容易耦合到放大 器的輸入端，將對(duì)模擬電路產(chǎn)生很大的干擾。最佳的措施是把地線分塊，固然往往最后還要把她們連接的，至于怎么連接？也是很有講究的。在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對(duì)連接腿的解決需要進(jìn)行綜合的考慮， 就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對(duì)元件的焊接裝配就存在某些不良隱患如

10、： 焊接需要大功率加熱器。容易導(dǎo)致虛焊點(diǎn)。因此兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤， 稱之為熱隔離（heat shield）俗稱熱焊盤（Thermal），這樣，可使在焊接時(shí)因截面過(guò)度散熱而產(chǎn) 生虛焊點(diǎn)的也許性大大減少。多層板的接電（地）層腿的解決相似。印制線路板的走線：印制導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)盡量的短，在高頻回路中更應(yīng)如此；印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)成圓角，而直角或 尖角在高頻電路和布線密度高的狀況下會(huì)影響電氣性能；當(dāng)兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜互相垂 直、斜交、或彎曲走線，避免互相平行，以減小寄生耦合 作為電路的輸入及輸出用的印制導(dǎo) 線應(yīng)盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最佳加接地線。印制導(dǎo)線的寬度：導(dǎo)線寬度應(yīng)以能滿足電氣性能規(guī)定而又便于生產(chǎn)為宜，它的最小值以承受的電 流大小而定，但最小不適宜不不小于0.2mm，在高密度、高精度的印制線路中，導(dǎo)線寬度和間 距一般可取0.3mm；導(dǎo)