1、PCB的電磁兼容性設(shè)計印制電路板(PCB)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件它提供電路元件和器件之間的電 氣連接。隨著電于技術(shù)的飛速發(fā)展，PGB的密度越來越高。PCB設(shè)計的好壞對抗干擾能力影響很大因此，在進行 PCB設(shè)計時必須遵守 PCB設(shè)計的一般原則，并應(yīng)符合抗干擾設(shè) 計的要求。要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布且及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計質(zhì)量好、造價低的 PCB 應(yīng)遵循以下一般原則： 布局首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單

2、元，對電路的全部元器件進行布局。盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠離。某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電 位差，應(yīng)加大它們之間的距離， 以免放電引出意外短路。 帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào) 試時手不易觸及的地方。 重量超過15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又 大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機的機箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件。對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機的結(jié)構(gòu)要 求。若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上

3、方便于調(diào)節(jié)的地方；若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。應(yīng)留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根據(jù)電路的功能單元對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則： 按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。 元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。在高頻下工作的電路，要考慮元 器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀而且裝焊容易.易于批量生產(chǎn)。位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳

4、形狀為矩形。長寬比為 3: 2成4: 3。電路板面尺寸大于 200x150mm時應(yīng)考慮電路 板所受的機械強度。布線布線的原則如下： 輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為1 15mm時.通過2A的電流，溫度不會高于 3C,因此.導(dǎo)線寬度為 1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.020.3mm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。對于集成電

5、路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，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影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則長時間受熱時，易發(fā)生脹和脫落現(xiàn)？。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。印刷線路板的布線要注意以下問題：專用零伏線，電源線的走線寬度> 1mm電源線和地線盡可能靠近，整塊印刷板上的電源與地要呈 井”字形分布，以便使分布線電流達到均衡；要為模擬電路專門提供一根零伏線；為減少線間串?dāng)_，必要時可增加印刷線條間距離，在意;安插一些零伏線作為線間隔離；印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔

6、離；特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸；如有可能在控制線（于印刷板上）的入口處加接R-C去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素；印刷弧上的線寬不要突變， 導(dǎo)線不要突然拐角（90度）。焊盤概討行目 要比器件引線直徑？大一些。焊盤太大易形成虛焊。？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。PCB及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設(shè)計與具體電路有著密切的關(guān)系，這里僅就PCB抗干擾設(shè)計的幾項常用措施做一些說明。電源線設(shè)計根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有

7、助于增強抗噪聲能力。地線設(shè)計地線設(shè)計的原則是：數(shù)字地與模擬地分開。 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。 低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地， 地線應(yīng)短而租，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很細的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在23mm以上。接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成團環(huán)路大多能提高抗 噪聲能力。退藕電容配置PCB設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵

8、部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?。退藕電容的一般配置原則是：電源輸入端跨接10 100uf的電解電容器。如有可能，接100uF以上的更好。原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個O.OIpF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每48個芯片布置一個1 10pF的但電容。對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接入退藕電容。電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外， 還應(yīng)注意以下兩點：在印制板 中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時操作它們時均會產(chǎn)生較大火花放電，必須采用附圖所示的RC電路來吸收放電電流。一般R取1 2K , C取2.2 47UF。CMOS

9、的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。使用邏輯電路有益建議：凡 能不用高速邏輯電路的就不用；在電源與地之間加去耦電容；注意長線傳輸中的波形畸變； 用R-S觸發(fā)的作按鈕與電子線路之間配合的緩沖。2.2 PCB的電磁兼容性設(shè)計印制電路板（PCB）是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件它提供電路元件和器件之間的電 氣連接。隨著電于技術(shù)的飛速發(fā)展，PGB的密度越來越高。PCB設(shè)計的好壞對抗干擾能力影響很大因此，在進行 PCB設(shè)計時必須遵守 PCB設(shè)計的一般原則，并應(yīng)符合抗干擾設(shè) 計的要求。要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布且及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計質(zhì)量好、造價低的 P

10、CB 應(yīng)遵循以下一般原則：布局首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力 下 降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后再確 定 特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。222盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠離。某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。2.2.4重量超過15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后

11、焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多 的 元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機的機箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng) 遠離發(fā)熱元件。對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機的 結(jié)構(gòu)要求。若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方；若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與 調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。應(yīng)留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根據(jù)電路的功能單元對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊 湊地排

12、列在PCB上盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。2.263在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平 行排列。這樣，不但美觀.而且裝焊容易易于批量生產(chǎn)。位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長寬比為3: 2成4: 3。電路板面尺寸大于 200x150mm時應(yīng)考慮電路板所受的機械 強度。布線布線的原則如下：輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決 定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為1 15mm時.通過2A的電流，溫度

13、不會高于 3C,因此.導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.020.3mm 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。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，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影響電氣性能。此外， 盡量避免使用大面積銅箔，否則長時間受熱時，易發(fā)生脹和脫落現(xiàn)？。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。印刷線路板的布線要注意以下問題：專用零伏線，電源線的走線寬度> 1m

14、m電源線和地線盡可能靠近，整塊印刷板上的電源與地要呈 井”字形分布，以便使分布線電流達到均衡；要為模擬電路專門提供一根零伏線；為減少線間串?dāng)_，必要時可增加印刷線條間距離，在意；安插一些零伏線作為線間隔離；印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離；特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸；如有可能在控制線 （于印刷板上）的入口處加接 R-C去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素；印刷弧上的線寬不要突變，導(dǎo)線不要突然拐角（> 9度 ）。2.2.7.5 焊盤概討行目 要比器件引線直徑？大一些。焊盤太大易形成虛焊。？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

15、最小直徑可取（d+1.0）mm。2.3 PCB及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設(shè)計與具體電路有著密切的關(guān)系，這里僅就PCB抗干擾設(shè)計的幾項常用措施做一些說明。2.3.1.電源線設(shè)計根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。232地線設(shè)計地線設(shè)計的原則是：233數(shù)字地與模擬地分開。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。 低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高 頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而租，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。接地線應(yīng)盡量加

16、粗。若接地線用很細的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗 噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能， 接地線應(yīng)在23mm以上。接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成團環(huán)路大多能提高 抗噪聲能力。退藕電容配置PCB設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?。退藕電容的一般配置原則是：電源輸入端跨接10 100uf的電解電容器。如有可能，接100uF以上的更好。原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個O.OIpF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每48個芯片布置一個1 10pF的但電容。對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地