精编【PCB印制电路板】系统抗干扰与PCB设计

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如何应对PCB设计中的电磁干扰问题

如何应对PCB设计中的电磁干扰问题

如何应对PCB设计中的电磁干扰问题在PCB设计中,电磁干扰是一个常见而令人头痛的问题。

它可能导致电路性能的下降、系统崩溃甚至设备损坏。

因此,正确地应对电磁干扰问题至关重要。

本文将探讨几种应对PCB设计中电磁干扰问题的方法和策略。

一、电磁干扰的原因及影响电磁干扰来源于各种电子设备,包括干扰源和受干扰的电路。

产生电磁干扰的原因很多,比如电路中的高频信号、不正确的接地、信号线之间的互相干扰等。

这些干扰会导致电路中的信号失真、噪音增加、系统性能下降等问题。

二、合理布局电路板合理布局电路板是应对电磁干扰问题的重要策略之一。

首先,应尽量缩短信号线的长度,减少信号线之间的耦合。

其次,将高频信号线和低频信号线分开布局,避免相互干扰。

此外,可以采用屏蔽罩来隔离信号线和其他电路元件,减少干扰的传播。

三、地线的设计和布局地线的设计和布局对于降低电磁干扰也非常重要。

首先,要保证地线的连续性,避免地线断裂。

其次,在布局地线时,尽量采用星型连接方式,将各个地线连接到一个共接地点。

这样可以减少接地电流的路径,降低电磁干扰的产生。

同时,应尽量将数字和模拟地线分开布局,以减少它们之间的相互干扰。

四、减少信号线的串扰信号线之间的串扰是电磁干扰的主要来源之一。

为了减少串扰,可以采用以下方法。

首先,选择适当的信号线间距,尽量将它们分开。

其次,可以采用屏蔽罩、地平面等方法进行屏蔽。

另外,还可以使用差分信号线,通过差分信号的抵消作用来减少串扰的影响。

在布局和布线时,注意布线对称和平衡,可以进一步减少串扰。

五、选择合适的滤波器和抑制器在PCB设计中,可以采用滤波器和抑制器来抑制电磁干扰。

滤波器可以用于滤除高频噪声和信号,可以选择合适的滤波器根据具体的需求。

抑制器可以用于抑制电磁辐射和干扰源的信号,采用合适的抑制器可以有效地降低电磁干扰的影响。

六、合理选择敷铜与引入GI设计在PCB设计中,合理选择敷铜和引入地电网隔离设计是有效应对电磁干扰的方法之一。

浅谈印刷电路板的设计原则和抗干扰措施

浅谈印刷电路板的设计原则和抗干扰措施
扰设计的要求。 关 键 词 : 制 电路 板 设 计 原 则 器 件配 置 抗 干 扰 原 则 印
中图分类号 : M1 T 3

文献标识码 : A
文章编号 : 6 2 3 9 ( 0 8 1 () 0 8 0 l 7 — 7 1 2 0 ) 0b一 0 卜 1 易受 温度 影响 的器件 ( 电解 电容等 ) 采 用 如 ; 全 译 码 比线 译 码 具 有 较 强 的 抗 干 扰 性 。 为 扼 制 大 功 率 器 件 对 微 控 制 器部 分数 字 单 元 电路 的干 扰 及数 字 电路 对 模 拟 电路 的 干扰 ,数 字地 、模 拟 地 在 接 向 公 共接 地 点 时 ,要 用高 频 扼 流 环 。 这 是 一 种 圆柱 形 铁 氧体 磁性 材料 ,轴 向上 有几 个 孔 ,用较 粗 的铜 线 从 孔中 穿过 , 上 一两 圈 , 绕 这种 器 件 对 低 频 信号 可以 看 成 阻 抗 为 零 ,对 高 频信 号 干扰 可以 看成 一 个电 感( 由于 电感 的直 流 电 阻较 大 , 能用 电 感作 为高 频扼 流 圈 ) 不 。 当印刷电路板 以外的信号线 相连时 , 通 常采 用屏 蔽 电缆 。 对 于 高 频信 号 和 数 字 信 号 ,屏蔽 电缆 的两 端 都接 地 , 频模 拟信 低 号 用 的屏 蔽 电缆 , 端 接 地 为好 。 一 对 噪 声 和 干 扰 非 常 敏 感 的 电路 或 高 频 噪 声 特 别 严 重的 电路 ,应 该 用 金 属 罩 屏蔽 起 来。铁 磁屏蔽 对 5 0 KH Z的高频 噪声效 0 果 并 不 明 显 ,薄铜 皮 屏 蔽 效 果 要 好 些 。 使 用 镙 丝 钉 固 定 屏蔽 罩 时 ,要 注 意 不 同材 料 接触时引起的电位差造成的腐蚀。

提高PCB设计中的抗干扰能力和电磁兼容性

提高PCB设计中的抗干扰能力和电磁兼容性
子元 器件 用 于各 类 电子设 备和 系 统仍 然 以印制 电路 板 为
微控 制器 主 要采用 高速 C O 技 术制 造 。信 号输入 M S
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第6 期
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★[ 收稿 日 ]ຫໍສະໝຸດ 001—8 期 21—02 [ 作者简介 ] 春梅 (901一 , , 周 17. )女 天津滨海职业学院机电工程系副教授 , 2 研究方 向 , 传感器与检测技术。
【 章编 号117 — 0 X(0 00 — 0 5 0 文 6 1 8 2 2 1)6 0 1 - 2

PCB电磁干扰

PCB电磁干扰

PCB电磁干扰1. 引言PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中一个重要的组成部分,它承载着各种电子元器件,起着连接和传导电子信号的作用。

然而,PCB在工作过程中可能会遇到电磁干扰的问题。

本文将介绍什么是PCB电磁干扰,以及如何识别和减少这种干扰。

2. PCB电磁干扰的定义PCB电磁干扰是指在PCB上发生的电磁辐射或电磁感应的现象,导致电子设备的正常运行受到影响。

这种干扰可能会导致信号失真、噪音增加或甚至设备故障。

3. PCB电磁干扰的来源PCB电磁干扰主要来自以下几个方面:3.1 电源线干扰电源线上的高频电流可能会产生较强的电磁辐射,进而影响PCB上其他电子元件的正常工作。

3.2 时钟信号干扰在PCB上,各个元件的时钟信号可能会相互干扰,导致信号的时序出现问题,从而影响整个设备的工作。

3.3 高速信号线干扰高速信号线上的信号传输速率较高,容易产生较强的电磁辐射,从而干扰周围的信号线或元件。

3.4 地线干扰地线不良连接或电流过大时,会产生较强的电磁辐射,对PCB上其他电子元件产生干扰。

4. 识别PCB电磁干扰的方法为了减少PCB电磁干扰,首先需要能够及时识别干扰存在的问题。

以下是几种常用的识别方法:4.1 电磁干扰测试仪器使用专业的电磁干扰测试仪器,可以测量PCB上的电磁辐射和敏感度,从而判断是否存在电磁干扰问题。

4.2 高频信号观测通过示波器等设备观察高频信号的波形和稳定性,可以发现可能存在的干扰问题。

4.3 故障分析对于出现异常的电子设备,可以通过故障分析的方法,判断是否是由于电磁干扰导致的问题。

5. PCB电磁干扰的减少方法一旦确定存在PCB电磁干扰问题,就需要采取一些措施来减少干扰。

以下是几种常见的减少方法:5.1 路线规划优化合理设计PCB布线,避免产生过长或过密的线路,减少干扰的可能性。

5.2 屏蔽设计对于特别敏感的电子元件,可以采用金属屏蔽罩或屏蔽板进行屏蔽,阻挡外界的干扰信号。

PCB抗干扰设计

PCB抗干扰设计

PCB抗干扰设计PCB(Printed Circuit Board)抗干扰设计是指在电子产品的PCB设计过程中,采取一系列措施来减少和抵御各种外部干扰因素对电路的影响和干扰。

随着电子产品的不断发展和普及,电子设备之间的干扰问题也变得越来越严重。

因此,采取有效的抗干扰设计对于保证电子产品的正常运行和可靠性至关重要。

1.接地设计:在PCB设计中,接地是一个非常重要的因素,能够有效地抵御和减少各种干扰。

良好的接地设计可以有效地降低信号线之间的串扰和互相干扰。

在PCB设计中,应该合理规划接地路径,将接地线路保持尽量短且直接。

同时,通过增加接地区域的面积来减少电磁干扰。

2.电源过滤:电源过滤电路可以在供电系统上降低不同频率的电磁噪声。

使用陶瓷电容器和电源滤波器可以有效地减少电源线上的电磁干扰。

通过在电源输入端添加滤波器来滤除高频噪声和尖峰噪声,以保证电路正常运行。

3.信号线隔离和屏蔽:在PCB设计中,信号线的隔离和屏蔽是非常重要的一步。

信号线之间的互相干扰会导致信号失真和产生噪声。

为了降低信号线之间的干扰,可以采用不同层的PCB布线,并根据信号的特性进行合理的布线规划,避免信号线交叉和并行。

此外,通过在信号线旁添加地层和屏蔽层,可以进一步减少信号线的干扰。

4.环境屏蔽:在一些特殊环境下,如高温、高湿度、强磁场等,电子设备容易受到外部环境的干扰。

为了保证电路的正常运行,可以在PCB设计中增加外部屏蔽层来防止干扰。

此外,在PCB设计中还可以选择合适的材料,如有机基板和金属外壳,来提高设备的抗干扰能力。

5.地线和功率线的分离:在PCB设计中,地线和功率线的分离是非常重要的。

通过对地线和功率线进行分离,可以减少互相的干扰,提高整体的抗干扰性能。

此外,还可以采用不同层次的布线,将地线和功率线分别布置在不同的层次上,以减少干扰。

6.编码和解码技术:在一些特殊的通信应用中,编码和解码技术可以有效地提高通信系统的抗干扰能力。

PCB的抗干扰设计

PCB的抗干扰设计

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【 关键词 】 印刷 电路板 ;C 抗干扰 ; P B; 电磁 干扰 ; 电磁兼容性
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杨 红英 徐 王 郭 霞 勺 ( 中国人 民解 放军 蚌埠 坦克 学院 实验 中心 安徽

印刷电路板的抗干扰设计

印刷电路板的抗干扰设计

印刷电路板的抗干扰设计印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)作为电子产品中的重要组成部分,需要具备良好的抗干扰设计。

在当今电子产品应用越来越广泛,并且电子设备与设备之间的互联越来越密切的情况下,电路板的抗干扰设计显得尤为重要。

本文将从几个方面探讨印刷电路板的抗干扰设计原则及措施。

抗干扰设计原则:1. 地线设计:良好的地线设计是抗干扰设计的基础。

地线的作用主要有两个:一是提供电路工作的零参考电位;二是对传导型干扰电流提供回流通道。

在PCB的布线中,应该尽量避免地线环路,减小地线的电阻。

应该在PCB的设计中合理规划地线的走向,避免地线交叉或并联,减小地线的共模干扰。

2. 信号线设计:在设计PCB的信号线时,应该将高频信号线和低频信号线分开布线,减小信号线之间的干扰。

在布线时应该尽量避免使用锐角折线,减小信号线的辐射干扰。

对于高频信号线,应该采用差分传输技术,减小共模干扰。

3. 综合布线设计:在PCB的综合布线设计中,要合理规划布局,减小信号线和电源线之间的干扰。

在对PCB进行布线时,还应该考虑到信号线和功率线之间的距离关系,尽量让它们保持距离,减小其互相干扰。

4. 电源线设计:良好的电源线设计是保证整个电路系统稳定运行的关键。

在PCB的设计中,应该优化电源线的布局,避免电源线交叉、并联,减小电源线的电阻和电感,提高其抗干扰能力。

抗干扰设计措施:1. 电磁屏蔽:在PCB的设计中可以采用电磁屏蔽技术,通过在电路板上覆盖一个屏蔽层,来减小外界电磁场对电路板的干扰。

电磁屏蔽层可以采用金属材料或者导电性好的化合物材料,从而有效的提高电路板的抗干扰能力。

2. 滤波器设计:在PCB的设计中可以采用滤波器技术,通过在电路板上增加RC滤波器、LC滤波器或者Pi滤波器,来滤除干扰信号,保护电路板的稳定工作。

滤波器的选用应该根据实际的干扰频率、功率等特性进行选择。

3. 接地设计:良好的接地设计是确保电路板稳定运行的重要保障。

PCB电磁干扰

PCB电磁干扰

PCB电磁干扰摘要:PCB电磁干扰是指在印刷电路板(PCB)设计和制造过程中,电子元器件之间的相互影响所产生的不良结果。

本文将深入探讨PCB电磁干扰的原因、影响及其解决方法,旨在提供有关PCB电磁干扰的详细信息。

第一部分:简介1.1 PCB电磁干扰的概念PCB电磁干扰是指在PCB设计、制造和使用过程中,由于电子元器件之间的相互作用而产生的电磁干扰。

这种干扰可能会导致电路的不正常运行、信号的失真以及系统性能的降低。

1.2 PCB电磁干扰的分类根据发生的位置,PCB电磁干扰可分为三种类型:传导干扰、辐射干扰和地线引起的干扰。

传导干扰是指通过导体和线缆相互作用而传递的干扰。

辐射干扰是指电磁波通过空气传播,干扰附近的电子设备。

地线引起的干扰是指由于接地不良而产生的干扰。

第二部分:PCB电磁干扰的原因2.1 PCB设计不合理在PCB设计过程中,存在一些设计不合理的因素会导致电磁干扰的发生。

例如,布线不合理、接地不良、信号线和电源线之间的交叉干扰等。

2.2 电子元器件选用不当电子元器件的选用也会导致PCB电磁干扰的发生。

比如选择工作频率相近的元器件、选择功率较大的元器件等,都可能会增加电磁干扰的风险。

2.3 PCB制造过程中的失误在PCB制造过程中,如果出现制造过程中的失误,例如不正确的焊接、不良的黏贴工艺等,都可能会导致电磁干扰的发生。

第三部分:PCB电磁干扰的影响3.1 电路的不正常运行电磁干扰可能会导致电路的不正常运行,例如信号失真、电路崩溃等。

3.2 系统性能的降低当电磁干扰发生时,系统的性能可能会受到影响。

例如,通信系统中的干扰可能会导致信号质量下降,电源供应系统中的干扰可能会导致电源波动。

3.3 对周围设备的影响PCB电磁干扰可能会对周围的其他电子设备造成影响,例如无线通信设备、医疗设备等。

第四部分:PCB电磁干扰的解决方法4.1 PCB设计上的解决方法在PCB设计过程中,可以采取一些解决方法来减少电磁干扰的发生。

PCB设计中的抗干扰性研究

PCB设计中的抗干扰性研究
电路 板 设 计 不 当 . 会对 电子 设 备 的可 靠 性 产 生 不 利 影 响 。 如 , 果 在 最 近 处 相 连 并 接 到 公 共地 上 。 也 例 如 ( ) 量 加 粗 接 地 线 3尽 印制 板 两条 细 平行 线 靠 的很 近 , 会 形 成 信 号 波 形 的 延 迟 , 则 在传 输 线 的终 端 形 成 反 射 噪 声 。 C P B设 计 的好 坏 对 抗 干 扰 能 力 影 响很 大 。 此 , 因 若 接 地 线 很 细 , 地 电 位 随 电 流 变化 而 变 化 , 电 子 设 备 的 抗 噪 接 使
印 制 电 路 板 (C ) 电 子 产 品 中 电 路 元 件 和 器 件 的支 撑 件 。 它 提 接 到 G D 上 . P B是 N 只对 生 成 的 网络 表 (elt 新 的 编 辑 。 网络 表 中与 接 N ts 作 i) 将 N 供 电 路 元 件 和 器件 之 间 的 电气 连 接 。 目前 , 类 电子 设 备 和 系统 的 电 点 G D相 连 的 引脚 根 据 其 在 原 理 图 中 的数 字 地还 是 模 拟 地 分 成 为 两 各 子 器 材 仍 然 以 印 制 电 路 板 为 主 要 装 配 方 式 。 随 着 电 于 技 术 的 飞 速 发 组 。 组 为 一 个 结 点 , 每 即将 GN D分 为数 字地 与 模 拟 地 两 个 网络 表 进 行 展 .C 的密 度 越 来越 高 。 实践 证 明 , PB 即使 电路 原 理 图设 计 正 确 , 制 的 。 印 自动 布 线 后 . 字 地 与 模 拟地 就 自动 分 开 , 后 用 手 工 布 线 将 两 地 数 最
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PCB设计中电磁辐射干扰与对策

PCB设计中电磁辐射干扰与对策

科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON 2008N O.12SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON I T 技术1电磁干扰测量与诊断(1)频谱分析仪的原理。

频谱分析仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机,它的原理图如下。

图1频谱分析仪的原理框图(2)用频谱分析仪分析干扰的来源:1)根据干扰信号的频率确定干扰源。

在解决电磁干扰问题时,最重要的是判断干扰的来源,只有准确将干扰源定位后,才能够提出解决干扰的措施。

根据信号的频率来确定干扰源是最简单的方法,因为在信号的所有特征中,频率特征是最稳定的,并且电路设计人员往往对电路中各个部位的信号频率都十分清楚。

2)根据干扰信号的带宽确定干扰源。

判断干扰信号的带宽也是判断干扰源的有效方法。

例如,在一个宽带源的发射中可能存在一个单个高强度信号,如果能够判断这个高强度信号是窄带信号,则它不可能是从宽带发射源产生的。

干扰源可能是电源中的振荡器,或工作不稳定的电路,或谐振电路。

当在仪器的通频带中只有一根谱线时,就可以断定这个信号是窄带信号。

当遇到单根谱线时,就要将注意力集中到电路中的周期信号电路上。

(3)产品电磁兼容测试诊断步骤。

下图给出了一个设备或系统的电磁干扰发射与故障分析步骤,按照这个步骤进行可以提高测试诊断的效率。

2解决电磁辐射的方法(1)射频干扰产生。

射频干扰产生于被高频电压干扰的传输信号或射频信号。

通常射频干扰来自于电子设备或仪器,由于电流或电压的突变,这些设备产生具有副作用的射频二次谐波,而且设备本身也产生高频能量,尤其是射频信号。

(2)怎样预防电路板级电磁辐射问题。

大多数情况下,E MC 测试的结果使人感到不满意。

但重新设计产品会浪费大量的资金和时间,并且造成严重的拖延。

1)一般规则。

为了避免不期望的电磁兼容性问题,必须遵循以下规则:a .在设计阶段尽可能早地开始检测工作;b .找到问题的根源;c .在元件级就纠正问题;d.在设计阶段有计划地进行检测;e .依照现有的电磁兼容性指导性文件进行检测;f .在生产阶段进行产品质量检测;辐射预测P C B 板上元件的辐射状况图(64M HZ)。

印制电路板设计原则和抗干扰措施

印制电路板设计原则和抗干扰措施

印制电路板设计原则和抗干扰措施印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是电子装置的重要组成部分,它承载着各种电子元件和电路的连接和布局。

PCB设计的好坏直接关系到电子设备的性能和稳定性。

下面将介绍印制电路板设计的几个重要原则和抗干扰措施。

1.建立良好的电路布局:电路布局是指各个电路元件在PCB上的位置安排。

合理的电路布局可以降低信号传输的损耗和干扰,提高电路的可靠性和稳定性。

通常,在PCB的布局中,要注意避免信号线过长过近,相近信号线间保持足够的距离,尽量减少信号线的交叉等。

2.分层设计:分层设计可以有效地隔离信号和电源,降低信号间互相干扰的可能性。

一般来说,PCB设计中应该尽量避免信号层和电源层的交叉布局,以减少信号线的串扰和EMI(电磁干扰)。

3.地线设计:地线是电路中非常重要的一种线路,它对于降低电磁辐射和提高系统的抗干扰性能非常重要。

在PCB设计中,地线应该做到宽大、短小、粗壮,尽可能避免尖锐弯曲。

同时,特殊地线如模数转换器(ADC)的信号地线和数字地线要分开布局,以避免共模干扰和串扰。

4.导联线的布局:导联线是电路的连接线,在PCB设计中要注意导联线的长度、走向和间距。

一般来说,导联线要尽量保持短小,可以采用直线连接,避免过度转弯和拐角,减小信号线的延迟和阻抗变化。

5.电源线和信号线的分开布局:为了减少信号线和电源线的干扰,PCB设计中应该尽量避免信号线和电源线的平行布线和交叉布线。

电源线应该尽量接近电源和地线,通过采用地道或者地抓来提高电源线的独立性,降低信号线的串扰。

1.细分电源和分层供电:合理细分电源可以降低电源共模干扰和互模干扰的可能性。

同时,在PCB设计中,应该采用分层供电的方式,将不同功率和频率的电源分别布置在不同的电源层上,以降低电磁辐射和抑制互相干扰。

2.阻抗匹配技术:阻抗匹配可以减少信号线传输过程中的反射和功耗损失,提高信号的质量和抗干扰能力。

PCB的抗干扰设计的六大原则

PCB的抗干扰设计的六大原则

PCB的抗干扰设计的六大原则PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的抗干扰设计是为了保证电子设备的正常运行和稳定性。

下面列举了六大原则,以帮助设计人员在PCB设计阶段做好抗干扰设计。

1.分离与隔离在PCB设计时,应把不同模块的信号线、电源线、地线等进行分离和隔离。

这样可以避免不同信号之间的相互干扰,减小噪声的影响。

(1)在布局时,尽量将高频信号线、低频信号线以及电源线、地线分开布置,互相之间保持一定的距离。

(2)使用屏蔽层来隔离不同信号层。

例如,在多层板设计中,可以使用地层或者电源层来隔离高频信号层和低频信号层。

2.网络规划与分割将PCB的信号链路根据功能进行规划和分割,以减小互相之间的干扰。

(1)信号链路应短而直,尽量避免过多弯曲。

(2)将不同功能的元件和接口分布在不同的区域,避免相互干扰。

3.地线设计地线在抗干扰设计中起着重要的作用。

合理设计地线可以提高电磁兼容性和抗干扰能力。

(1)单点接地:将所有的地线汇集到一个单点接地,减小回流电流路径上的干扰。

应尽量减少地线的分支,避免形成环路。

(2)使用平面地线:将不同地线通过足够宽度的平面连接起来,形成地面。

平面地线可以提供低阻抗的路径,减小与信号线之间的干扰。

4.屏蔽设计对于高频信号或者敏感信号,应使用屏蔽来保护,减小外部干扰对信号的影响。

(1)屏蔽罩:在电路板上设置金属屏蔽罩,将敏感区域隔离起来,减小外部电磁场的干扰。

(2)差分信号线设计:对于高速信号,使用差分传输可以减小共模干扰。

(3)地层和电源层:在多层板设计中使用地层和电源层来进行屏蔽和干扰隔离。

5.滤波器的设计使用滤波器可以减小电路中的高频干扰,保持信号的纯净性。

常见的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器。

(1)电容滤波器:通过在信号线和地线之间串联电容来滤除高频噪声。

(2)电感滤波器:通过在信号线和地线之间串联电感来滤除低频噪声。

6.寄生电容和寄生电感的控制在PCB设计中,需要注意控制寄生电容和寄生电感对信号的影响。

印制电路板设计原则和抗干扰措施4

印制电路板设计原则和抗干扰措施4
电子工程师密籍(8):印制电路板设计原面谈谈自己的看法: 一:要明确设计目标 接受到一个设计任务,首先要明确其设计目标,是普通的PCB板、高频PCB板、小信号处理PCB板还是既有高频率又有小信号处理的PCB板,如果是普通的PCB板,只要做到布局布线合理整齐,机械尺寸准确无误即可,如有中负载线和长线,就要采用一定的手段进行处理,减轻负载,长线要加强驱动,重点是防止长线反射。 当板上有超过40MHz的信号线时,就要对这些信号线进行特殊的考虑,比如线间串扰等问题。如果频率更高一些,对布线的长度就有更严格的限制,根据分布参数的网络理论,高速电路与其连线间的相互作用是决定性因素,在系统设计时不能忽略。随着门传输速度的提高,在信号线上的反对将会相应增加,相邻信号线间的串扰将成正比地增加,通常高速电路的功耗和热耗散也都很大,在做高速PCB时应引起足够的重视。 当板上有毫伏级甚至微伏级的微弱信号时,对这些信号线就需要特别的关照,小信号由于太微弱,非常容易受到其它强信号的干扰,屏蔽措施常常是必要的,否则将大大降低信噪比。以致于有用信号被噪声淹没,不能有效地提取出来。对板子的调测也要在设计阶段加以考虑,测试点的物理位置,测试点的隔离等因素不可忽略,因为有些小信号和高频信号是不能直接把探头加上去进行测量的。 此外还要考虑其他一些相关因素,如板子层数,采用元器件的封装外形,板子的机械强度等。在做PCB板子前,要做出对该设计的设计目标心中有数。 二。了解所用元器件的功能对布局布线的要求 我们知道,有些特殊元器件在布局布线时有特殊的要求,比如LOTI和APH所用的模拟信号放大器,模拟信号放大器对电源要求要平稳、纹波小。模拟小信号部分要尽量远离功率器件。在OTI板上,小信号放大部分还专门加有屏蔽罩,把杂散的电磁干扰给屏蔽掉。NTOI板上用的GLINK芯片采用的是ECL工艺,功耗大发热厉害,对散热问题必须在布局时就必须进行特殊考虑,若采用自然散热,就要把GLINK芯片放在空气流通比较顺畅的地方,而且散出来的热量还不能对其它芯片构成大的影响。如果板子上装有喇叭或其他大功率的器件,有可能对电源造成严重的污染这一点也应引起足够的重视. 三. 元器件布局的考虑 元器件的布局首先要考虑的一个因素就是电性能,把连线关系密切的元器件尽量放在一起,尤其对一些高速线,布局时就要使它尽可能地短,功率信号和小信号器件要分开。在满足电路性能的前提下,还要考虑元器件摆放整齐、美观,便于测试,板子的机械尺寸,插座的位置等也需认真考虑。高速系统中的接地和互连线上的传输延迟时间也是在系统设计时首先要考虑的因素。信号线上的传输时间对总的系统速度影响很大,特别是对高速的ECL电路,虽然集成电路块本身速度很高,但由于在底板上用普通的互连线(每30cm线长约有2ns的延迟量)带来延迟时间的增加,可使系统速度大为降低.象移位寄存器,同步计数器这种同步工作部件最好放在同一块插件板上,因为到不同插件板上的时钟信号的传输延迟时间不相等,可能使移位寄存器产主错误,若不能放在一块板上,则在同步是关键的地方,从公共时钟源连到各插件板的时钟线的长度必须相等。四,对布线的考虑 随着OTNI和星形光纤网的设计完成,以后会有更多的100MHz以上的具有高速信号线的板子需要设计,这里将介绍高速线的一些基本概念。 1.传输线 印制电路板上的任何一条“长”的信号通路都可以视为一种传输线。如果该线的传输延迟时间比信号上升时间短得多,那么信号上升期间所产主的反射都将被淹没。不再呈现过冲、反冲和振铃,对现时大多数的MOS电路来说,由于上升时间对线传输延迟时间之比大得多,所以走线可长以米计而无信号失真。而对于速度较快的逻辑电路,特别是超高速ECL 集成电路来说,由于边沿速度的增快,若无其它措施,走线的长度必须大大缩短,以保持信号的完整性。 有两种方法能使高速电路在相对长的线上工作而无严重的波形失真,TTL对快速下降边沿采用肖特基二极管箝位方法,使过冲量被箝制在比地电位低一个二极管压降的电平上,这就减少了后面的反冲幅度,较慢的上升边缘允许有过冲,但它被在电平“H”状态下电路的相对高的输出阻抗(50~80Ω)所衰减。此外,由于电平“H”状态的抗扰度较大,使反冲问题并不十分突出,对HCT系列的器件,若采用肖特基二极管箝位和串联电阻端接方法相结合,其改善的效果将会更加明显。 当沿信号线有扇出时,在较高的位速率和较快的边沿速率下,上述介绍的TTL整形方法显得有些不足。因为线中存在着反射波,它们在高位速率下将趋于合成,从而引起信号严重失真和抗干扰能力降低。因此,为了解决反射问题,在ECL系统中通常使用另外一种方法:线阻抗匹配法。用这种方法能使反射受到控制,信号的完整性得到保证。 严格他说,对于有较慢边沿速度的常规TTL和CMOS器件来说,传输线并不是十分需要的.对有较快边沿速度的高速ECL器件,传输线也不总是需要的。但是当使用传输线时,它们具有能预测连线时延和通过阻抗匹配来控制反射和振荡的优点。1 决定是否采用传输线的基本因素有以下五个。它们是: (1)系统信号的沿速率,(2)连线距离 (3)容性负载(扇出的多少), (4)电阻性负载(线的端接方式);(5)允许的反冲和过冲百分比(交流抗扰度的降低程度)。 2.传输线的几种类型 (1) 同轴电缆和双绞线:它们经常用在系统与系统之间的连接。同轴电缆的特性阻抗通常有50Ω和75Ω,双绞线通常为110Ω。 (2)印制板上的微带线微带线是一根带状导(信号线).与地平面之间用一种电介质隔离开。如果线的厚度、宽度以及与地平面之间的距离是可控制的,则它的特性阻抗也是可以控制的。微带线的特性阻抗Z0为: 式中:【Er为印制板介质材料的相对介电常数 6为介电质层的厚度 W为线的宽度 t为线的厚度单位长度微带线的传输延迟时间,仅仅取决于介电常数而与线的宽度或间隔无关。 (3)印制板中的带状线 带状线是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。如果线的厚度和宽度、介质的介电常数以及两层导电平面间的距离是可控的,那么线的特性阻抗也是可控的,带状线的特性阻抗乙为: 式中:b是两块地线板间的距离 W为线的宽度 t为线的厚度 同样,单位长度带状线的传输延迟时间与线的宽度或间距是无关的;仅取决于所用介质的相对介电常数。 3.端接传输线 在一条线的接收端用一个与线特性阻抗相等的电阻端接,则称该传输线为并联端接线。它主要是为了获得最好的电性能,包括驱动分布负载而采用的。有时为了节省电源消耗,对端接的电阻上再串接一个104电容形成交流端接电路,它能有效地降低直流损耗。 在驱动器和传输线之间串接一个电阻,而线的终端不再接端接电阻,这种端接方法称之为串联端接。较长线上的过冲和振铃可用串联阻尼或串联端接技术来控制.串联阻尼是利用一个与驱动门输出端串联的小电阻(一般为10~75Ω)来实现的.这种阻尼方法适合与特性阻抗来受控制的线相联用(如底板布线,无地平面的电路板和大多数绕接线等。 串联端接时串联电阻的值与电路(驱动门)输出阻抗之和等于传输线的特性阻抗.串联联端接线存在着只能在终端使用集总负载和传输延迟时间较长的缺点.但是,这可以通过使用多余串联端接传输线的方法加以克服。 4.非端接传输线 如果线延迟时间比信号上升时间短得多,可以在不用串联端接或并联端接的情况下使用传输线,如果一根非端接线的双程延迟(信号在传输线上往返一次的时间)比脉冲信号的上升时间短,那么由于非端接所引起的反冲大约是逻辑摆幅的15%。最大开路线长度近似为: Lmax<tr/2tpd 式中:tr为上升时间 tpd为单位线长的传输延迟时间 5.几种端接方式的比较 并联端接线和串联端接线都各有优点,究竟用哪一种,还是两种都用,这要看设计者的爱好和系统的要求而定。并联端接线的主要优点是系统速度快和信号在线上传输完整无失真。长线上的负载既不会影响驱动长线的驱动门的传输延迟时间,又不会影响它的信号边沿速度,但将使信号沿该长线的传输延迟时间增大。在驱动大扇出时,负载可经分支短线沿线分布,而不象串联端接中那样必须把负载集总在线的终端。串联端接方法使电路有驱动几条平行负载线的能力,串联端接线由于容性负载所引起的延迟时间增量约比相应并联端接线的大一倍,而短线则因容性负载使边沿速度放慢和驱动门延迟时间增大,但是,串联端接线的串扰比并联端接线的要小,其主要原因是沿串联端接线传送的信号幅度仅仅是二分之一的逻辑摆幅,因而开关电流也只有并联端接的开关电流的一半,信号能量小串扰也就小。二PCB板的布线技术 做PCB时是选用双面板还是多层板,要看最高工作频率和电路系统的复杂程度以及对组装密度的要求来决定。在时钟频率超过200MHZ时最好选用多层板。如果工作频率超过350MHz,最好选用以聚四氟乙烯作为介质层的印制电路板,因为它的高频衰耗要小些,寄生电容要小些,传输速度要快些,还由于Z0较大而省功耗,对印制电路板的走线有如下原则要求 (1)所有平行信号线之间要尽量留有较大的间隔,以减少串扰。如果有两条相距较近的信号线,最好在两线之间走一条接地线,这样可以起到屏蔽作用。 (2) 设计信号传输线时要避免急拐弯,以防传输线特性阻抗的突变而产生反射,要尽量设计成具有一定尺寸的均匀的圆弧线。 印制线的宽度可根据上述微带线和带状线的特性阻抗计算公式计算,印制电路板上的微带线的特性阻抗一般在50~120Ω之间。要想得到大的特性阻抗,线宽必须做得很窄。但很细的线条又不容易制作。综合各种因素考虑,一般选择68Ω左右的阻抗值比较合适,因为选择68Ω的特性阻抗,可以在延迟时间和功耗之间达到最佳平衡。一条50Ω的传输线将消耗更多的功率;较大的阻抗固然可以使消耗功率减少,但会使传输延迟时间憎大。由于负线电容会造成传输延迟时间的增大和特性阻抗的降低。但特性阻抗很低的线段单位长度的本征电容比较大,所以传输延迟时间及特性阻抗受负载电容的影响较小。具有适当端接的传输线的一个重要特征是,分枝短线对线延迟时间应没有什么影响。当Z0为50Ω时。分枝短线的长度必须限制在2.5cm以内.以免出现很大的振铃。(4)对于双面板(或六层板中走四层线).电路板两面的线要互相垂直,以防止互相感应产主串扰。 (5)印制板上若装有大电流器件,如继电器、指示灯、喇叭等,它们的地线最好要分开单独走,以减少地线上的噪声,这些大电流器件的地线应连到插件板和背板上的一个独立的地总线上去,而且这些独立的地线还应该与整个系统的接地点相连接。(6)如果板上有小信号放大器,则放大前的弱信号线要远离强信号线,而且走线要尽可能地短,如有可能还要用地线对其进行屏蔽

PCB设计中的电磁干扰问题

PCB设计中的电磁干扰问题

PCB设计中的电磁干扰问题电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)是在电路和系统中常见的问题,特别是在PCB(Printed Circuit Board)设计中。

PCB设计中的电磁干扰问题具有重要意义,因为电磁干扰可能导致电路性能下降,甚至造成设备故障。

本文将探讨PCB设计中电磁干扰的原因、影响以及解决方法。

一、电磁干扰的原因在开始讨论电磁干扰问题之前,我们需要了解电磁干扰的产生原因。

电磁干扰主要由两个方面引起:辐射和传导。

1. 辐射干扰辐射干扰是指电路或设备本身产生的电磁波辐射,干扰了周围的电路或设备。

辐射干扰的主要原因包括信号线的高频振荡、电源电压的突变、PCB布局和接地设计不当等。

2. 传导干扰传导干扰是指电磁波通过电路连接导线(如供电线、信号线等)进入电路或设备,干扰了正常的电路信号传输。

传导干扰的主要原因包括电源线和信号线的布局不当、共模干扰、地线回路不完整等。

二、电磁干扰的影响电磁干扰对PCB设计和整个电子系统带来了多方面的影响。

1. 性能下降电磁干扰可能导致电路性能下降,例如信号失真、噪声增加、抖动等。

这些问题会严重影响电路的可靠性和稳定性。

2. 系统故障严重的电磁干扰可能导致电子系统的故障。

例如,电磁辐射干扰可能导致无线通信设备的接收机无法正常接收信号,传导干扰可能导致模拟信号与数字信号互相干扰,从而导致数据错误或丢失。

三、解决电磁干扰的方法为了解决PCB设计中的电磁干扰问题,工程师可以采取一系列的措施。

1. 合理布局合理的PCB布局对于减小电磁干扰影响至关重要。

首先,信号线和电源线应分开布局,信号线和地线应尽量平行布局。

其次,应将高频信号线与低频信号线分开布局,以避免它们之间的相互干扰。

另外,还需要注意电路板的尺寸和形状,合理设计电路板的大小以及内部元件的摆放位置。

2. 适当屏蔽对于一些特别敏感的电路或设备,可以考虑使用屏蔽罩或屏蔽材料来降低电磁辐射干扰。

PCB常用抗干扰措施

PCB常用抗干扰措施

PCB常用抗干扰措施PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中承载电子元器件的重要组成部分。

在电子设备中,由于各种原因,如电磁干扰、射频干扰以及其他外部因素的影响,容易导致PCB上的信号质量下降,甚至引起设备的故障。

因此,在PCB设计中采取适当的抗干扰措施是非常重要的。

下面将介绍一些常用的PCB抗干扰措施。

1.布局设计:-尽量将高频、高速信号层与低频、低速信号层分开。

这样可以避免高频信号对低频信号的干扰。

-合理安排电源、地线和信号线的走向,避免信号线与电源线、地线的交叉。

-采用星状接地布局,将各个部分的地线通过一个中央地连接起来,减少回路面积。

-注意防止较大功率器件附近的信号线受到干扰。

2.信号层设计:-使用不同信号层进行分区,将高速信号、低速信号、模拟信号和电源线分别布局在不同的层上,以减少互相之间的干扰。

-控制信号线走线的长度和走向,缩短信号线的长度以减少传输延迟和干扰。

3.电源与地线设计:-采用低电阻、宽线宽的电源和地线,以降低电阻和电压下降,提高电源和地线的传导能力。

-在电源和地线上使用分布式电容、电感和滤波器,以进行滤波和抑制高频噪声。

4.屏蔽设计:-使用屏蔽罩和金属盖板来封闭敏感的电路,减少外部电磁干扰的影响。

-在PCB表面涂布屏蔽漆,以提高整个板的屏蔽效果。

-在高频、高速信号线旁边布置地线屏蔽。

5.减弱干扰设计:-对敏感信号线进行差分传输设计,通过差分信号线的抗干扰能力,减少外界噪声的影响。

-在输入输出端口使用串联电阻和滤波器,抑制输入或输出线上的高频噪声。

6.接地设计:-使用恰当的接地技术,避免地网产生回路共振和地回路的干扰。

-在PCB上布置大面积的地面铺铜,减少电磁辐射和抗干扰能力。

7.使用抗干扰元件:-在信号线上使用滤波器、电容器等元件,以滤除高频噪声。

-在输入输出端口使用保护器件,防止电压过高或过低导致的干扰。

总之,通过合理的布局设计、信号层设计、电源与地线设计、屏蔽设计、减弱干扰设计、接地设计和使用抗干扰元件等措施,可以有效提高PCB的抗干扰能力,保证电子设备的正常运行。

对印制电路板抗干扰设计的研究

对印制电路板抗干扰设计的研究
图 1 电磁 干 扰 系统 干 扰 源 ,指 产 生 干 扰 的元 件 、设备 或 信 号 ,用 数 学语 言描 述 如 下 :du/dt,di/dt大 的 地方 就 是 r扰 源 。 如 :雷 电 、继 电器 、可控 硅 、 电 机 、高 频 时钟 等 都 可 能成 为 干扰 源 。 传 播 路 径 ,指 干扰 从 干 扰 源 传播 到敏 感 器 件 的通 路 或 媒 介 。 典 型 的 I:扰 传 播 路 径足 通 过 导线 的 传 导 (CE)和空 间 的辐 射 (RE. RS)。 敏 感 器 件 ,指 容 易 被 f 扰 的对 象 如 :A/D、D/A 变换 器 ,单 片 机 .数 字 IC.弱信 放 大 器 等 。
2 基 于 电磁 兼ຫໍສະໝຸດ 性原 则 .抗 干扰 设计应 包括 三个方面
一 是 抑 制 噪 声 源 ,直 接 消 除 干 扰 原 因 ,二 是 切 断 噪 声 传 递 途 径 。三 是 提 高敏 感 器 件 的 噪 声敏 感 度 。本 文 主 要 介 绍 在 设计 印制 板 时应 该 如 何 有 效 的 抑 制噪 声 。
关键词 :印制电路板 电磁 干扰 抗干扰 噪声
0 引 言
印 制 电 路 板 (PCB)是 电 了产 品 巾 电路 元 件 和 器 件 的 支撑 件, 它提 供 电路 元 件 和 器件 之 问 的电 气 连 接 。印 制 电路 板 (PCB)设 计 的好 坏 仅 直 接 影 响 到 电 于产 品 的 可靠 性 ,还 戈 系 到 电 予产 品的 可靠 性 ,甚 至足 设 计 成 败 的关 键 我 们 不但 要 求 设 计 的 PCB有 良 好 的“布 通 帛 ”, J=L还应 充分 考 虑 其 的抗 T扰 性 。
(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 温度 系 数 小 的 器 件 。对 高 频 电路 ,应 选用 适 宜 的 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 ,最好 用 HTL。若 兼 顾 功耗 .则 用 VDD≥ 15V 的 CMOS为 宜 。

电路板怎样进行抗干扰设计

电路板怎样进行抗干扰设计

电路板怎样进行抗干扰设计电路板的抗干扰设计是为了防止外界干扰信号对电路板造成损害,以及确保电路板正常工作。

在电子设备应用中,抗干扰设计是一项非常关键的技术工作。

抗干扰设计的关键在于提高电路板的抗干扰能力。

下面介绍一些常用的抗干扰设计方法:1.布局和接地设计:合理的布局可以减少信号线之间的干扰。

将高频信号线与低频信号线相隔较远,减少相互干扰的可能性。

同时,良好的接地设计能够提供低阻抗的回路,吸收和消除干扰信号。

2.屏蔽设计:对于电磁辐射干扰特别严重的场景,可以采用金属层或金属盖进行屏蔽设计。

屏蔽可以有效地阻挡外界电磁波的干扰,保护电路板的正常工作。

3.模拟和数字信号分离:模拟和数字信号应尽量分离布局,避免互相干扰。

可以采用不同的地面平面分离和不同电源平面,分离模拟和数字部分。

4.电磁兼容性(EMC)过滤:通过使用滤波器,在电路板上对信号进行滤波,以去除不需要的高频杂散信号。

这可以帮助降低干扰的发生。

5.优化信号线布线:信号线的布线应该避免过长、过窄,以减少串扰和耦合。

可以采用正确的布线规则,如使用差分传输线减少共模干扰,保持匹配和对称性等。

6.使用引脚和接口的屏蔽:在连接器和接口处使用屏蔽,可以有效地阻挡外界干扰。

同时,使用良好质量的连接器和接口,以确保连接的可靠性和稳定性。

7.热管理:热问题也会对电路板的性能造成影响。

合理的热管理设计可以减少热源对电路板的影响,并提高电路板的工作稳定性。

除了以上方法,还有一些其他的抗干扰设计方法,如合理选择元器件、减少闭环放大器的增益等。

在实际设计中,需要根据具体情况综合考虑,选择合适的方法。

总之,抗干扰设计对电路板的正常工作至关重要。

通过合理的布局设计、屏蔽设计、分离和滤波等方法,可以有效地降低外界干扰对电路板的影响,提高其抗干扰性能,确保电路板的稳定工作。

PCB设计原则和抗干扰措施

PCB设计原则和抗干扰措施

PCB设计原则和抗干扰措施PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计是电子产品开发中至关重要的一环,它直接影响着电路性能和可靠性。

在进行PCB设计时,需要遵循一系列原则,并采取相应的抗干扰措施来确保电路的稳定运行。

本文将介绍几个常用的PCB设计原则和抗干扰措施。

一、PCB设计原则1. 尽量缩短信号路径:信号路径过长会导致信号传输延迟和干扰的增加。

因此,在设计PCB时,应尽量缩短信号路径,减少信号传输的时间和损耗。

2. 避免干扰源:将敏感信号线与高频、高功率或其他潜在干扰源的线路保持足够的距离,以减小干扰的可能性。

此外,在PCB上合理布局各个部件,尽量避免信号线与电源线、地线及其他信号线交叉。

3. 保持信号完整性:对于高速信号传输线路,应采用差分线路设计,以减小干扰和串扰的影响。

同时,在PCB设计中加入合适的阻抗匹配电路,保证信号质量和完整性。

4. 良好的散热设计:电子元件在工作过程中会产生热量,如果无法及时散热,将会影响电路的正常运行。

因此,在PCB设计中需要考虑到合适的散热措施,例如增加散热片、散热孔等。

5. 合理选择连接方式:合理选择PCB的层次结构和连接方式,可以减小电路的布局面积,提高整体性能。

对于复杂电路,还可以采用模块化设计思想,将电路划分为不同的模块,便于测试和维修。

二、抗干扰措施1. 地线设计:良好的地线设计是抗干扰的基础。

在PCB设计中,应尽量采用大面积的地线铺设,减小地电阻,提高地线的连续性。

同时,地线与电源线之间应保持足够的距离,以避免互相干扰。

2. 电源线滤波和分离:在电路中引入合适的电源滤波器,可以有效滤除电源中的干扰信号。

另外,对于不同功能模块的电源线,应尽量分离布线,减小干扰的传播。

3. 屏蔽设计:对于高频信号或强干扰源,可以采用屏蔽罩或隔离层的设计,将其与其他信号线隔离开,减小干扰对其他部分的影响。

4. 选择合适的元件布局:在PCB设计中,要合理选择元件的布局位置,尽量减小信号线与干扰源之间的距离。

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【PCB印制电路板】系统抗干扰与PCB设计xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv系统抗干扰和PCB设计系统抗干扰一、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰:1、微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。

2、系统含有大功率,大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等。

3、含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。

二、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施:1、选用频率低的微控制器:选用外时钟频率低的微控制器能够有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。

同样频率的方波和正弦波,方波中的高频成份比正弦波多得多。

虽然方波的高频成份的波的幅度,比基波小,但频率越高越容易发射出成为噪声源,微控制器产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍。

2、减小信号传输中的畸变微控制器主要采用高速CMOS技术制造。

信号输入端静态输入电流在1mA左右,输入电容10PF左右,输入阻抗相当高,高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力,即相当大的输出值,将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端,反射问题就很严重,它会引起信号畸变,增加系统噪声。

当Tpd>Tr时,就成了一个传输线问题,必须考虑信号反射,阻抗匹配等问题。

信号在印制板上的延迟时间和引线的特性阻抗有关,即和印制线路板材料的介电常数有关。

能够粗略地认为,信号在印制板引线的传输速度,约为光速的1/3到1/2之间。

微控制器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr(标准延迟时间)为3到18ns之间。

在印制线路板上,信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线,线上延迟时间大致在4~20ns之间。

也就是说,信号在印刷线路上的引线越短越好,最长不宜超过25cm。

而且过孔数目也应尽量少,最好不多于2个。

[ ur l href=/d.asp?i=topmanazhi]>>>[i]更多...[/i]当信号的上升时间快于信号延迟时间,就要按照快电子学处理。

此时要考虑传输线的阻抗匹配,对于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输,要避免出现Td>Trd的情况,印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。

用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则:信号在印刷板上传输,其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。

3、减小信号线间的交叉干扰:A点一个上升时间为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。

信号在AB线上的延迟时间是Td。

在D点,由于A 点信号的向前传输,到达B点后的信号反射和AB线的延迟,Td时间以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。

在C点,由于AB上信号的传输和反射,会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时间的俩倍,即2Td的正脉冲信号。

这就是信号间的交叉干扰。

干扰信号的强度和C点信号的di/at有关,和线间距离有关。

当俩信号线不是很长时,AB上见到的实际是俩个脉冲的迭加。

CMOS工艺制造的微控制由输入阻抗高,噪声高,噪声容限也很高,数字电路是迭加100~200mv噪声且不影响其工作。

若图中AB线是一模拟信号,这种干扰就变为不能容忍。

如印刷线路板为四层板,其中有一层是大面积的地,或双面板,信号线的反面是大面积的地时,这种信号间的交叉干扰就会变小。

原因是,大面积的地减小了信号线的特性阻抗,信号在D端的反射大为减小。

特性阻抗和信号线到地间的介质的介电常数的平方成反比,和介质厚度的自然对数成正比。

若AB线为一模拟信号,要避免数字电路信号线CD对AB的干扰,AB线下方要有大面积的地,AB线到CD线的距离要大于AB线和地距离的2~3倍。

可用局部屏蔽地,在有引结的一面引线左右俩侧布以地线。

4、减小来自电源的噪声电源在向系统提供能源的同时,也将其噪声加到所供电的电源上。

电路中微控制器的复位线,中断线,以及其它一些控制线最容易受外界噪声的干扰。

电网上的强干扰通过电源进入电路,即使电池供电的系统,电池本身也有高频噪声。

模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰。

5、注意印刷线板和元器件的高频特性在高频情况下,印刷线路板上的引线,过孔,电阻、电容、接插件的分布电感和电容等不可忽略。

电容的分布电感不可忽略,电感的分布电容不可忽略。

电阻产生对高频信号的反射,引线的分布电容会起作用,当长度大于噪声频率相应波长的1/20时,就产生天线效应,噪声通过引线向外发射。

印刷线路板的过孔大约引起0.6pf的电容。

一个集成电路本身的封装材料引入2~6pf电容。

一个线路板上的接插件,有520nH的分布电感。

一个双列直扦的24引脚集成电路扦座,引入4~18nH的分布电感。

这些小的分布参数对于这行较低频率下的微控制器系统中是能够忽略不计的;而对于高速系统必须予以特别注意。

6、元件布置要合理分区元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题,原则之一是各部件之间的引线要尽量短。

在布局上,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源部分(如继电器,大电流开关等)这三部分合理地分开,使相互间的信号耦合为最小。

7、处理好接地线印刷电路板上,电源线和地线最重要。

克服电磁干扰,最主要的手段就是接地。

对于双面板,地线布置特别讲究,通过采用单点接地法,电源和地是从电源的俩端接到印刷线路板上来的,电源一个接点,地一个接点。

印刷线路板上,要有多个返回地线,这些都会聚到回电源的那个接点上,就是所谓单点接地。

所谓模拟地、数字地、大功率器件地开分,是指布线分开,而最后都汇集到这个接地点上来。

和印刷线路板以外的信号相连时,通常采用屏蔽电缆。

对于高频和数字信号,屏蔽电缆俩端都接地。

低频模拟信号用的屏蔽电缆,一端接地为好。

对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属罩屏蔽起来。

8、用好去耦电容。

好的高频去耦电容能够去除高到1GHZ的高频成份。

陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。

设计印刷线路板时,每个集成电路的电源,地之间都要加一个去耦电容。

去耦电容有俩个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能;另一方面旁路掉该器件的高频噪声。

数字电路中典型的去耦电容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感,它的且行共振频率大约在7MHz左右,也就是说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用,对40MHz之上的噪声几乎不起作用。

1uf,10uf电容,且行共振频率在20MHz之上,去除高频率噪声的效果要好一些。

在电源进入印刷板的地方和一个1uf或10uf的去高频电容往往是有利的,即使是用电池供电的系统也需要这种电容。

每10片左右的集成电路要加一片充放电电容,或称为蓄放电容,电容大小可选10uf。

最好不用电解电容,电解电容是俩层溥膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。

去耦电容值的选取且不严格,可按C=1/f计算;即10MHz取0.1uf,对微控制器构成的系统,取0.1~0.01uf之间都能够。

三、降低噪声和电磁干扰的一些经验。

能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在关键地方。

可用串一个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。

尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。

使用满足系统要求的最低频率时钟。

时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。

石英晶体振荡器外壳要接地。

用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短。

I/O驱动电路尽量靠近印刷板边,让其尽快离开印刷板。

对进入印制板的信号要加滤波,从高噪声区来的信号也要加滤波,同时用串终端电阻的办法,减小信号反射。

MCD无用端要接高,或接地,或定义成输出端,集成电路上该接电源地的端都要接,不要悬空。

闲置不用的门电路输入端不要悬空,闲置不用的运放正输入端接地,负输入端接输出端。

(10) 印制板尽量使用4 5折线而不用90折线布线以减小高频信号对外的发射和耦合。

印制板按频率和电流开关特性分区,噪声元件和非噪声元件要距离再远一些。

单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗,经济是能承受的话用多层板以减小电源,地的容生电感。

时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。

模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线,特别是时钟。

对A/D类器件,数字部分和模拟部分宁可统一下也不要交叉。

时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小,时钟元件引脚远离I/O电缆。

元件引脚尽量短,去耦电容引脚尽量短。

关键的线要尽量粗,且在俩边加上保护地。

高速线要短要直。

对噪声敏感的线不要和大电流,高速开关线平行。

石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。

弱信号电路,低频电路周围不要形成电流环路。

任何信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小。

每个集成电路一个去耦电容。

每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。

用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。

使用管状电容时,外壳要接地。

PCB设计一、电路版设计的先期工作1、利用原理图设计工具绘制原理图,且且生成对应的网络表。

当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也能够不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统,在PCB设计系统中,能够直接取用零件封装,人工生成网络表。

2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到和它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。

将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。

二、画出自己定义的非标准器件的封装库建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB 库专用设计文件。

三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,版层参数,布线参数等等。

大多数参数都能够用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。

2、规划电路版,主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等。

在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。

对于3mm 的螺丝可用6.5~8mm 的外径和3.2~3.5mm 内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard 中调入。

注意:在绘制电路版地边框前,一定要将当前层设置成Keep Out层,即禁止布线层。

四、打开所有要用到的PCB 库文件后,调入网络表文件和修改零件封装这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计和印象电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路版的布线。

在原理图设计的过程中,ERC检查不会涉及到零件的封装问题。

因此,原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,在引进网络表时能够根据设计情况来修改或补充零件的封装。

当然,能够直接在PCB内人工生成网络表,且且指定零件封装。

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