高速DSP的PCB抗干扰设计技术(精)
基于DSP的高速PCB抗干扰设计
转换 电路 ， 以及含有微 弱模拟信号的电路都非 常容易 受到
干扰 ； 以设 计 开 发 一 个 稳 定 的 、 靠 的 ＤＳ 系统 ， 干 所 可 Ｐ 抗 扰 设计 非 常 重 要 。 干扰 即 干 扰 能 量 使 接 收 器 处 在 不 希 望 的 状 态 。 干扰
节， 干扰可 以将输 出的数据误 差增大 ， 甚至完全 错误 ， 成 造 系统崩 溃。可以合理 利用光耦 器件 减小输 入输 出通道 干 扰， 对于传感器 和 Ｄ Ｐ主系统 的干扰 可利用 电气隔离 来 Ｓ
的最小 系统 ， 结合多任务嵌入式 实时操作 系统—— Ｏ Ｅ — Ｓ Ｋ
Ｗ ｏｋ ， 出 了其 作 为 新 型 柴 油 发 动 机 控 制 单 元 的 软 硬 件 ｒｓ 给
解 决方 案 。近 两 年 实 践 证 明 ， 系统 可 以很 好 地 满 足 高 压 该 共 轨 柴油 机 实 时 控 制 及 实 验 监 控 管 理 的需 求 。● ■
摘 要 理 器 构 成 控 制 系统 ， 过 对 整 个 系统 Ｐ 通 ＣＢ的层 叠设 计 、 局 和 布 线 设 计 ， 细 介 绍 如 何 在 Ｐ 布 详 ＣＢ设 计 中 增
强 ＤＳ 系 统 的 抗 干 扰 能 力 。 Ｐ 关键词 ＤＳ 高 速 Ｐ Ｐ ＣＢ 抗 干 扰
引 言
阻挡 干扰 进 入 。
的产生分两种 ： 直接 的（ 过导体 、 通 公共阻 抗耦合 等） 和间
接 的 （ 过 串扰 或 辐 射 耦 合 ） 通 。很 多 电 器 发 射 源 ， 光 照 、 如
② 电 源 系 统 的 干 扰 。整 个 Ｄ Ｐ系 统 的 主 要 干 扰 源 。 Ｓ 电源 在 向 系统 提 供 电 能 的 同 时 也 将 其 噪声 加 到 供 电 的 电 源 上 ， 须 在 电源 芯片 电 路设 计 时 对 电 源线 进 行 退耦 。 必
PCB布线技术中的抗干扰设计
PCB布线技术中的抗干扰设计随着电子技术的飞速发展，PCB的密度越来越高，电子系统的工作频率也越来越高；模拟电路、数字电路、大规模的集成电路和大功率电路的混合使用以及电子设备的工作带宽越来越宽，灵敏度越来越高；并随着网络技术的应用，连接各设备之间的电缆和空间联网也越来越复杂。
实践证明，当我们在使用PROTEL软件制板时，尽管制定了相关的设计规则及约束条件。
在进行自动布局和自动布线时，仍然出现印刷电路板设计不当，并对系统的可靠性产生不良影响。
因此，要使电子系统获得最佳性能，在使用PROTEL软件制板时，必须采用自动与手动相结合。
并应遵循设计的一般及特殊规则。
元器件布线1．尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。
易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应远离。
输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行，最好加上线间地线，以免发生反馈耦合。
如：同相放大器的输入输出端一靠近(图1)，则在它们之间就会产生寄生电容。
这样，由于该电容而形成了输出返回到输入的正反馈环路，最终引起振荡。
这种振荡与输入信号无关，即使在没有输入时也会发生。
图1输入输出端耦合产生的异常现象振荡频率由同相放大器的电路结构和寄生电容的大小等因素决定。
实际上，大部分为1MHz以上。
还有，随着寄生电容的大小变化，不仅仅产生电路的振荡，甚至发生工作不稳定和特性变坏的情况。
而在反相放大器中，如图2所示，由于米勒效应引起高频特性变坏。
设反相放大器的增益为A，输入输出间的寄生电容为C。
由于米勒效应，从输入端可以看成输入与GND之间加入了(A+1)C的电容。
如果信号源电阻Rg 非常低，则是可以的。
然而，如果Rg很高，则该Rg与米勒电容(A+1)C就会形成LPF(低通滤波器)，使得高频特性下降。
因此，无论是正相放大器还是反相放大器，其输入输出端都不允许靠得太近，特别在增益高或在宽带放大器中更要特别注意。
不仅对于一级放大器，对于多级放大器也同样要注意这个问题。
DSP的高速PCB抗干扰设计.doc
DSP的高速PCB抗干扰设计DSP的4层板定义：顶层(top),电源层(power),地层(GND),底层(bottom)层；关键的信号选布在底层(bottorn层)，使重要的信号走线空间更大，器件尽量放在同一层面上。
DSP与Flash、S RAM之间是主要的高速数字信号线，所以器件之间的距离要尽量近，其连线尽可能短，并且直接连接。
数／模分开布局。
模拟信号器件尽量集中，使模拟地能够在整个数字地中间画出一个独立的属于模拟信号的区域，避免数字信号对模拟信号的干扰。
对于一些数模混合器件，如D／A转换器，传统上将其看作模拟器件，把它放在模拟地上，并且给其提供一个数字回路，让数字噪声反馈回信号源，减小数字噪声对模拟地的影响。
对于时钟、片选和总线信号，应尽量远离I／O线和接插件。
DSP系统的时钟输入，很容易受到干扰，对它的处理非常关键。
要始终保证时钟产生器尽量靠近DSP芯片，使时钟线尽量短。
时钟晶体振荡器的外壳最好接地。
加退耦电容可以旁路掉集成电路器件的高频噪声，还可以作为储能电容，提供和吸收集成电路开关门瞬间的充放电能。
PCB边缘的元器件离PCB板边距离一般不要小于2 mm，PCB最好为矩形，长宽比为3：2或4;3。
布线大体上是从核心器件开始，并以其为中心展开。
对于DSP这种PQFP(Plastic Quad FIat Pack)或BGA(BaIl Grid Arrayr)封装的器件，如图3所示，应先根据SRAM、Flash和CPLD的布局位置大体判断出走线方向，对引脚进行扇出(fanout)操作。
当信号线(trace)间隔3倍信号线宽时，信号间相互串扰(coupling)的几率只有25％左右，这样就可以达到抗电磁干扰(EMI)的要求。
所以，像CLK和SRAM这些高速信号线，切记与它旁边的信号线远离3倍宽以上，调等长时，即蛇型走线，线与线的宽度也要3倍信号线宽以上，包括对于其本身的信号线也要3倍信号线宽，对于时钟信号，要使其对于其他信号的走线距离尽量大，保证在4倍线宽以上的距离，并且在时钟(零件)的下面不要走线；对于模拟电压输入线，参考电压端和I／0信号线尽量远离时钟。
高速电路设计抗干扰设计有哪些方法
高速电路设计抗干扰设计有哪些方法今天参加一个研讨会说到了电路的串扰的主题。
确实，现在高速高密电路中，串扰问题越来越严重。
对于电路的抗干扰性能设计，也是很多工程师很头痛的问题，这也是一个非常复杂的技术问题。
对于PCB设计而言，主要做好以下几点，即可以在很大程度上减少信号受到的干扰。
1.增大布线空间距离加大信号网络与其他信号或者电源之间的距离,这是最好的解决干扰问题的方法,只是现在很多高密度的设计在布线空间上本来就不足够。
2.数模信号分区域这个非常重要，就好比人与猪不能混住（宠物猪例外）。
数字信号与模拟信号最好分区域设计，免得信号混杂在一起。
3.信号网络不要穿过高速IO接口高速IO口经常会插拔使用，如果有信号穿过，很容易受到干扰。
这种情况就相当于你在睡觉的时候，在你耳朵旁来一声尖叫。
感觉如何你自己想想。
4.信号网络不要穿过PTH的电感、电容、晶振“人在屋檐下”感觉总是不那么好。
5.包地设计包地设计就相当于给信号整一条护城河，但是这条河得建好，首先得有足够的距离，这样免得造成信号的阻抗变化；其次，得保证这些地线上有合适的地孔。
否则你懂的，小心护城河决堤。
6.电源设计电源就是电子产品的心脏，大家都知道心脏不能漏气呀，也不能缺损，所以就得把电源设计好，尽量减少ripple和noise。
电源平面尽量设计宽一点，与信号网络尽量远一点。
适当的在电源平面上加一些去耦电容，这也是常用方法。
7．地平面设计作为一名高速电路设计工程师，心中本不应该有地，因为前辈都告诉咱们这是返回路径。
不管怎样，这一定值得大家足够的重视。
地平面尽量完整；该分的数字地与模拟地，绝不拖沓；该短的地线，也绝不长一点，做到“令行禁止”方为上法。
PCB设计中的抗干扰技术研究
PCB设计中的抗干扰技术研究随着我国经济的高速发展，对各种电子产品的需要量不断增加。
PCB设计是电路设计的重要组成部分，在其设计过程中，经常会发生干扰较大的现象，对板中各种电子元器件的正常工作，会造成非常大的影响，需要认真做好抗干扰设计工作。
为此，我将要在本文中对PCB设计中抗干扰技术进行研究，希望对促进我国电子设计技术的发展，可以起到有利的作用。
标签：：PCB设计;抗干扰设计;研究1前言在对PCB进行设计的过程中，印制的导线是通过电路元件和器件来实现电气连接的。
PCB当中的导线经常是铜线，其往往自身就带有一定的阻抗，还有一部分感性的成分，对信号的正常传输会造成比较大的影响，需要在PCB设计的过程中，及时消除印制导线阻抗所带来的影响。
2印制导线所带来的干扰在PCB上的导线通过直流或者交流电之后，其就会呈现一定量的电阻或者感性，平行导线之间也会存在一定的电感效应，一根导线上电流发生变化，就会对平行导线的电流造成一定的影响，这就造成了干扰现象的产生【1】。
此外，PCB 板对外连线和电气元件都有可能成为发射干扰的天线，其电阻值和阻抗值都可以通过公式计算出来。
由于线路上电位差的存在，就会对其它线路或者电子元器件的工作造成干扰，一旦干扰超过一定的值，就会直接对电路的正常工作，造成非常直接的影响。
3PCB电流和导线宽度之间的关系PCB上导线的宽度和其电流承载能力有着非常直接的关系，一般导线越宽，其承受电流的能力也就越强。
在PCB制作的过程中，导线的宽度设计应该能够满足电气设计的要求，且还应该便于生产，其允许的最小值应该根据承受电流大小来定。
4PCB设计当中的布线原则在开展PCB布线的过程中，布线关系会直接决定设计成功的关键，PCB上铜箔导线的位置、密度、宽窄、间距和走线形式都会直接决定PCB的抗干扰能力，为了保证其具有较好的抗干扰能力，就需要合理进行布线。
布线过程中板型的选择和布线密度的选择。
在满足布线的要求之下，应该合理对PCB板型优先进行选择，然后才能考虑双面板和多层板。
DSP技术下I2C布局与抗干扰该如何设计
DSP 技术下I2C 布局与抗干扰该如何设计在智能手机以及平板电脑的设计应用方面，基于DSP 技术所设计研发的PCB 板是不可缺少的重要组成部分，其中I2C 信号线的整体布线布局和抗干扰能力，能够直接决定DSP 程序指令能否正确发送并执行。
我们将通过下文对I2C 布线布局设计和抗干扰能力如何增强，做进一步的介绍和分析。
I2C 布线应当受到足够的保护在通讯领域，I2C 信号线属于低速控制型信号线，所以在智能手机、平板电脑的PCB 板设计时，工程师仅需要按照一般的控制IO 进行布线处理即可，无需做特别的保护设计，一般情况下不用担心I2C 受到噪声源干扰。
不过，在一些特定的情况下，比如在进行折叠型手机或平板、滑盖型手机的设计时，由于I2C 信号线需要通过转轴或滑轨处的FPC，信号路径长，与天线的距离也比较近，此时开漏设计输出级对地阻抗加大，所以这种情况下I2C 信号线对一些电磁干扰波比较敏感，很容易受到RF 信号源的干扰。
在这种情况下，工程师需要对I2C 信号线提供一些有力的保护措施，例如将I2C 的信号线设计成等长度地平行走线，或是在两边加地线进行保护以避免临近层出现高速信号线等。
上拉电阻应安置在OD 输出端附近上拉电阻的合理设置，可以对干扰波进行有效的阻挡。
通常情况下，如果主从器件两端均为OD 输出时，上拉电阻应当放置在信号路径的中间位置。
如果主设备端是软件模拟时序，而从设备是OD 输出时，那幺工程师需要将电阻安置在靠近从设备的位置。
除此之外，I2C 协议还特别定义了电阻Rs。
Rs 电阻在该线路中的设置能够有效抑制总线上的干扰脉冲进入从设备，提高可靠性。
通常情况下，Rs 电阻的阻值一般都会选用100hm—200ohm 之间的。
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。
PCB设计中的抗干扰技术
PCB设计中的抗干扰技术印制电路板即PCB在电子产品的设计中是非常重要的。
在印制电路板的使用过程中，不仅需要保证其电路元器件的电气能够准确连接，同时也需要考虑印制电路板自身的干扰问题，因此有必要不断对其中存在的问题进行方法研究，并对其中的干扰问题提出相应的解决办法。
介绍了PCB设计中的主要干扰问题，包括印制电路板的布局类、板层类和走线类问题，并给出了相应的解决办法。
标签：PCB设计；电路板抗干扰技术；电子产品随着社会的发展和科学技术的进步，电子产品的种类在不断增加，内容也越来越复杂，电子产品和设备的结构在逐渐优化，印制电路板设计也逐渐呈现出多层次化和高密度化的特点，PCB设计中所具有的各个方面的干扰问题也逐渐引起人们的关注和重视。
当前所使用的电磁兼容性设计能够对印制电路板的电路正常运行和稳定工作起到重要的推动作用，使得这些电路之间不会相互干扰，并且有效抑制PCB 的对外辐射及传导发射。
1 PCB设计的干扰种类PCB设计在干扰问题中的研究逐渐深入并取得了一些成果。
印制电路板产生的干扰主要有三个方面的内容，首先是布局类干扰问题，这一问题主要是由于印制电路板中元件的放置位置的不合理而造成印制电路板产生干扰问题，其次是板层类干扰的问题，这类问题主要指的是由于印制电路板的设置不科学现象的存在，从而产生的噪声干扰的问题，最后是走线类干扰问题，这一问题主要是由于印制电路板的信号线以及电源线和地线之间的线距离设置或者线宽度设置的不合理导致，或者是印制电路板布线方法不适当所产生的。
根据PCB使用过程中所产生的干扰类型，可以分别使用布局规则、分层对策和走线规则抑制等具体的措施对干扰问题进行有效抑制和解决，从而削弱或者消除印制电路板所受到的干扰，使得设计逐渐符合电磁兼容性的要求。
2 PCB干扰问题的抑制对策2.1 布局类干扰问题的抑制对策印制电路板的布局首先需要根据信号的流动合理设置印制电路板中的每个功能模块的电路位置，同时尽量确保信号走向保持一致。
PCB抗干扰设计
PCB抗干扰设计在电子装配中，PCB抗干扰设计是非常重要的，特别是在高频、高速率和高压环境中。
干扰可能来自各种因素，包括电磁辐射、电源波动、信号线串扰等。
如果不做好抗干扰设计，将导致电路性能下降、可靠性下降甚至系统崩溃。
因此，PCB抗干扰设计成为电子设备设计的核心之一首先，在PCB抗干扰设计中，必须合理布局电路元件和信号线。
元件之间、元件和信号线之间的距离要尽量小，以减少干扰的可能性。
同时，还需要将信号线、电源线、地线等分开布局，减少串扰的影响。
尤其对于高频电路来说，由于信号传输速度快，更加容易受到外界干扰，因此需要布局得更加仔细。
其次，对于高频电路，需要采取屏蔽措施来抑制电磁辐射。
常见的屏蔽方式包括使用金属外壳、金属屏蔽罩以及屏蔽材料等。
金属外壳或屏蔽罩可以将高频信号封闭在内部，防止其泄漏到外界环境；而屏蔽材料则可以将外界电磁辐射阻挡在外部，不让其进入电路内部。
此外，还可以使用屏蔽剂等技术来提高屏蔽效果。
另外，PCB抗干扰设计中，还需要注意电源和地线的布局。
电源线决定了整个电路的稳定性和可靠性，因此需要保证供电的稳定和纯净。
为了减少电源线上的纹波和噪声，可以采用滤波电容和滤波电感，并将其尽量靠近供电点。
地线的设计也非常重要，不仅需要保证良好的接地，还需要避免形成环路，产生地线回流干扰。
因此，在布局上需要合理划分地域和规划，并保证良好的地线连接。
在PCB抗干扰设计中，还需要注意信号线的规划和防护。
信号线是电子装配中最容易受到干扰的部分之一、首先，需要根据信号传输速率和距离，选择适当的信号线宽度和层数，减小电阻和信号损耗。
其次，在布线过程中，需要尽可能减少信号线的长度和弯曲，以减少信号的反射和串扰。
另外，还可以采用差分传输线来抵消信号线上的噪声和干扰。
最后，PCB抗干扰设计中，还可以采取一些其他的技术手段来提高系统的抗干扰能力。
例如，可以使用屏蔽罩或隔离层来隔离敏感元件和干扰源；可以使用滤波器来消除噪声和干扰；还可以采用抑制器来抑制干扰信号。
PCB抗干扰技术设计
口羹
３３ 布线不合理带来的干扰 ．
４输人输出端布线应尽量避免相邻平行， ， 避免发生反馈辆
合；
５印制导线拐弯处一般取 １ 度钝角； 、 ３ ５ ６电源线、 地线的线宽应尽量加大， 、 对于０５ ｍ脚间距的器 ． ｍ
件布 线宽度不小于１ ｉ ２ｌ ｍ；
７一般数字电路信号线宽度为８ｉ ０ｕ 间距６ ｉ ｍｌ 、 ．ｌ ｎ ， －１ ｌ ｍ１ ｉ －８ ； ８解辐电容引线不能太长， 、 尤其是高频旁路电容不能有引
量远离 ；
２有些元器件有较高的电位差， 、 应加大它们之间的距离， 减 小共模辐射。带高电压的元器件的布置要特别注意布局的合理
性；
３热敏元件应远离发热元件； 、 ４解辆电容应靠近芯片的电源引脚； 、 ５对于电位器、 、 可调电感线圈、 可变电容器、 微动开关等可 调元件的布局应按要求放在便于调节的位置； ６应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。 ， 普通元器件的布局要求： １ 、 按电路的流程放置各个功能电路单元的器件， 使信号流 通方向尽可能一致； ２以每个功能电路的核心元件为中心， 、 围绕它来进行布局， 元器件应均匀、 整齐的排列在 ＰＢ 尽量减少和缩短各元器件 Ｃ 上，
宽应一致 ：
愿覆噩平】 ｓ 巨习ｒ ：
上图取自 某雷达发射机磁场控保 ＰＢ的部分电路。改进后 Ｃ 的ＰＢ电路（） Ｃ ｂ较改进前的ＰＢ Ｃ 电路（） ａ在抗干扰性能上有很大
的改善。
３与地线相邻的信号层布高速数字信号线和低电平模拟信 、 号线， 较远的层布低速信号线和高电平模拟信号线；
Байду номын сангаас
２１ Ｂ ． Ｐ 的布局设计 Ｃ
印制电路板（Ｃ） ＰＢ的密度越来越高，Ｃ 设计的好坏对抗干 ＰＢ 扰能力影响很大， 所以ＰＢ的布局在设计中 Ｃ
基于可靠性的高速DSP系统PCB板设计研究
的设计却 出现 了明显的信号完整性 、干扰加
和 电磁兼容性等 问题 。这些就会 出现信号失
，
定 时 错 误 ， 不 正 确 数 据 、 地 址 和 控 制 线 以 解 决 不 好 ， 就 会 严 重 影 响 系 统 性 能 ，并 带
电源等用金属壳包裹，防止产生的 电火花和 电 的干扰 ，因此提高其 电磁 兼容性 ，使其 既能抑 磁 波 ，进 而 防 止 产 生 电磁 干 扰 。四 是 光 电隔 离 ， 制各种外来干扰 ，又 能减少 电子设备对 其他 电 子 设备的电磁干扰 ，保 持其在 复杂环 境中的工 作 能力 。而在 实 际 的工作 中，Ｐ Ｃ Ｂ板相 邻信
号 间 总会 存 在 着 电磁 干 扰 现 象 即 串扰 ， 其 大 小
系统错误甚至系统崩溃 的现象 ，如果处理不
、
主要用于避 免不 同电路板 间的相互干扰 。
４ 结束语
在高速 ＤＳ Ｐ系统 Ｐ ＣＢ板 的设计 中，如何 在 ＤＳ Ｐ电路 的工作 频率不 断提 高，管脚 日益
巨大损失 。 当前 ，解 决此类 问题 的主 要途 径是 优化 路 设计 。因此 Ｐ Ｃ Ｂ 印制 板 的设计质 量显得 发重要 ，它是把最优的设计理念转变为现实
其次 ，对于那些对噪声干扰特别敏感的敏感信 号，应考虑采用更高等级隔离措施 。如高频时 钟 ，必须有 地 线护送 ，保 持时 钟线 宽不 低于 １ ０ ｍｉ ｌ ，护送地线线宽不低于 ２ ０ ｍｉ ｌ ，并且必须 保持地线两端过孔与地层有 良好接触 ，而且每 ５ ｃ ｍ 打过孔与地层连接 。通过上述一些办法 ， 尽可能的避免 由这些线带来的信号噪声所产生
这样 的设 计必 然导致 系 统数 据速 率、时 速 率和 电路密集 度急 剧增加 。而 Ｐ Ｃ Ｂ印制
PCB板抗干扰设计技巧
PCB板抗干扰设计技巧在PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）的设计中，抗干扰是非常重要的一项技术。
干扰是指外界电磁场的影响，可能导致电路的工作不稳定或者出现不正常的现象。
为了提高PCB板的抗干扰能力，设计人员需要采取一系列的技巧和措施。
以下是PCB板抗干扰设计的一些技巧：1.地线的设计：地线的设计是非常重要的，它能够提供一个回流路径，将干扰电流引导到地上，避免对其他电路的干扰。
在PCB板的设计过程中，应该将地线设置宽一些，并且减少地线的走线弯曲，以减小电流的回流电阻。
2.电源线和信号线的布置：在PCB板的布局过程中，电源线和信号线的布置也是非常重要的。
应该避免电源线和信号线交叉布置，以减小干扰的可能性。
同时，在布置过程中也应该尽量将高频信号线和低频信号线分开布置，避免高频信号对低频信号的干扰。
3.模拟和数字信号的分离：PCB板上通常存在模拟信号和数字信号。
由于它们的工作方式和频率差异较大，应该将它们分离开来布局。
在布局时，应该避免模拟和数字信号线靠得太近，以减小干扰的可能性。
4.良好的地与电源分离：为了减小干扰，应该将地和电源之间分离开来。
地和电源的分离可以通过独立设计地层和电源层来实现。
5.适当的屏蔽：对于一些对干扰非常敏感的电路，可以考虑使用屏蔽来减小干扰。
屏蔽可以是金属屏蔽罩、屏蔽盖或者使用屏蔽材料包裹。
6.适当的过滤：在PCB板的设计中，可以使用适当的过滤电路来减小干扰。
过滤电路可以通过在电源和信号线之间添加滤波器来实现。
滤波器可以起到消除高频噪声和干扰的作用。
7.接地的选择：选择适当的地点进行接地是非常重要的。
过长的接地线会增加电阻，造成导致干扰的电流无法顺利地流回。
因此，应该选择距离电路最近的地点进行接地。
8.PCB板的敷铜：适当的敷铜可以起到抗干扰的作用。
通过在PCB板上增加一层敷铜，可以减小电路板的串扰和对外界电磁场的敏感性。
总之，PCB板的抗干扰设计是非常重要的一项技术。
基于PCB的汽车影音系统抗干扰电路设计
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基于 PCB 的汽车影音系统抗干扰电路设计
赵艳雯
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摘要院 随着汽车电气化的日新月异，车载影音系统的应用获得普及，为汽车的行驶增添了更多的功能与乐趣，选择一个高品质的 汽车影音系统能够为驾驶提升驾驶体验，对驾驶人员尤为重要。合理良好的 PCB 电路设计凭借优异的抗干扰能力，能够在汽车影音 系统中发挥出重要的作用。本文通过阐述了科学选用和布置相应的元器件，介绍 PCB 配置和布线，并分析接地和屏蔽部分的设计。该 研究以分析基于 PCB 的汽车影音系统抗干扰电路设计为目的，以便提高基于 PCB 的汽车影音系统抗干扰电路设计的一样。 第四，当一个产品中包含多个不同模块的情况，应相
关于高速电路板的抗干扰设计
关于高速电路板的抗干扰设计
刘战民
【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》
【年(卷),期】2002(024)004
【摘要】从电源布线、信号线传输、串扰和电磁干扰等角度定性分析了高速电路板设计中的噪声干扰问题;对噪声干扰产生的主要原因及解决方案进行了讨论;提出了在设计高速电路板时应遵循一些基本要求.针对高速电路板的主要特点,介绍了高速电路板设计所采用的主要技术手段和注意事项.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】刘战民
【作者单位】武汉天工高科技有限公司,湖北,武汉,430079
【正文语种】中文
【中图分类】TN973.4
【相关文献】
1.印制电路板接地抗干扰设计的策略 [J], 汤伟芳
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3.列车用高速数字PCB电路板抗干扰设计(EMS) [J], 袁雪姣;唐恒达;刘辉
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5.印刷电路板的抗干扰设计 [J], 郭训深; 陈萌湖
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列车用高速数字PCB电路板抗干扰设计.
列车用高速数字PCB电路板抗干扰设计摘要:详细阐明了高速数字印制电路板在设计时应该注意的问题，阐明了在列车车载系统中高速数字电路将会受到哪些方面的影响，以及产生这些影响的原因，针对具体问题提出设计高速电路时应该采取的几种方法。
实践证明，采取这些方法设计的电路能够极大提高产品的抗干扰性能。
1引言随着科学技术的不断发展，列车也向着高速发展，列车车载系统中逐步采用高速数字电路。
在列车上有许多干扰源，包括各类变压器、风机、受电弓、空气压缩机等摘要:详细阐明了高速数字印制电路板在设计时应该注意的问题，阐明了在列车车载系统中高速数字电路将会受到哪些方面的影响，以及产生这些影响的原因，针对具体问题提出设计高速电路时应该采取的几种方法。
实践证明，采取这些方法设计的电路能够极大提高产品的抗干扰性能。
1 引言随着科学技术的不断发展，列车也向着高速发展，列车车载系统中逐步采用高速数字电路。
在列车上有许多干扰源，包括各类变压器、风机、受电弓、空气压缩机等产生的电磁干扰，影响着列车内高速数字电路的正常工作。
此外，为保证乘车环境和工作环境的舒适，车上还配备有空调、电热器、通风机等各类电器设备，他们同样对外产生着电磁辐射，影响到高速数字电路的正常工作。
因此，在列车上如此复杂的环境中，如何确保高速数字信号的可靠，将变得尤为重要。
这些问题如果不处理好将导致信号失真，时序错误，系统不稳定等诸多情况，会带来不可估计的损失。
为保证列车通信、控制等系统的正常运行，设备的抗干扰设计与功能设计同样重要。
在设计初必须考虑数字电路干扰的抑制问题，否则很难达到高速数字电路抗干扰要求。
因此首先应当提高数字电路板的抗干扰能力及减小电路辐射，避免在设计完成之后再去进行电路板的抗干扰的补救措施。
2 干扰形成方式干扰形成的三个基本方式: 干扰源、耦合途径、敏感源。
下面分别从这几个方面进行阐述。
2.1PCB电路板干扰耦合途径PCB 电路板上干扰主要有共模干扰和差模干扰。
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高速DSP的PCB抗干扰设计技术高速系统中，噪声干扰的产生是第一影响因素，高频电路还会产生辐射和冲突，而较快的边缘速率则会产生振铃、反射和串扰。
如果不考虑高速信号布局布线的特殊性，设计出的电路板将不能正常工作。
因此PCB板的设计成功是DSPs电路设计过程中非常关键的一个环节。
1 传输线效应1.1信号完整性信号完整性主要有反射、振铃、地弹和串扰等现象。
PCB板上的走线可等效为图1所示的串联和并联的电容、电阻和电感结构。
串联电阻的典型值0.25D.／R-4）。
55DJft，并联电阻阻值通常很高。
将寄生电阻、电容和电感加到实际的PCB连线中之后，连线上的最终阻抗称为特征阻抗zo。
如果传输线和接收端的阻抗不匹配，这就会引起信号的反射和振荡。
布线的几何形状，不正确的线端接，经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致反射。
过冲和下冲是信号在电平上升沿和下降沿变化时产生的，会在瞬间产生高于或低于平稳电平的毛刺，容易损坏器件。
信号的振铃和环绕振荡分别是由线上不恰当的电感和电容所应起的。
振铃可以通过适当的端接予以减小。
当电路中有大的电流涌动时会引起地弹，若有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面间的寄生电感和电阻就会引发电源噪声。
串扰是两条信号线之间的耦合问题，信号线之间的互感和互容导致了线上的噪声。
容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。
PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。
1.2 解决办法要解决常见的问题需要采取的一些措施：电源层对电流方向不限制，返回线可沿着最小阻抗即与信号线最接近的路径走。
这就可能使电流回路最小，而这将是高速系统首选的方法。
但是电源层不排除线路杂波，不注意电源分布路径，所有系统均会产生噪声造成错误。
因此需要特殊的滤波器，由旁路电容实现。
一般一个l虾到lOp.F的电容放在板上电源输入端，而0.01p.F至U0.1心的电容放在板上每个有源器件的电源、地的管脚之间。
旁路电容的作用就像滤波器，大电容（10aF）放在电源输入端，滤除板外产生的低频（60Hz）噪声，板上有源器件产生的噪声在100MHz或更高的频率下会产生谐波，放在每个芯片之间的旁路电容通常比放在板上电源输入端的电容小得多。
根据经验，如果设计中模数混合，将PCB分区为模拟和数字部分，模拟器件放在模拟部分，数字器件放在数字部分，A／D转换器跨区放置。
模拟信号和数字信号在各自区内布线，保证数字信号返回电流不会流入到模拟信号的地上。
旁路和去耦是防止能量从一个回路转移到另外一个回路，电源层、底线层、元器件和内部电源连接3个回路区域需要重视。
尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线，通常信号线宽为：O.2～O.3mm，最细宽度可达0.05"-''0.07mm，电源线为1.2"-''2.5 n''Lrfl。
用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
或是做成多层板，电源，地线各占用一层。
为每个集成电路芯片配置一个0.01心的陶瓷电容器。
如遇到印制电路板空间小而装不下时，可每4～10个芯片配置一个l～10心钽电解电容器，这种器件的高频阻抗特别小，在500kI-Iz～20MHz范围内阻抗小于lQ，而且漏电流很小（O.5LlA以下）。
去耦滤波电容器必须紧靠集成电路安装，力求最短的电容器引线和最小的瞬态电流回路面积，特别是高频旁路电容不能带引线。
对于当系统工作在50MHz时，将产生传输线效应和信号的完整性问题，采取传统措施可以达到比较满意的效果；而当系统时钟达到120MHz时，就需要考虑使用高速电路设计知识，否则基于传统方法设计的PCB将无法正常工作。
因此，高速PCB电路设计已经成为电子系统设计师必须掌握的设计技术。
2 PCB高速信号电路设计技术2.1 高速信号布线高速信号布线采用多层板既是布线所必须的，也是降低干扰的有效手段。
要合理的选择层数来降低印制板尺寸，充分利用中间层来设置屏蔽，实现就近接地，能有效降低寄生电感，缩短信号传输长度，降低信号间的交叉干扰等等，所有这些对高速电路的可靠性工作有利。
有资料显示，248第八届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术交流会论文集同种材料时，四层板要比双面板的噪声低20dB。
引线弯折越少越好，最好采用全直线，需要转折，可用45度折线或圆弧转折，可以减小高速信号对外的发射和相互间的耦合，减少信号的辐射和反射。
高速电路器件管脚间的引线越短越好。
引线越长，带来的分布电感和分布电容值越大，会导致高速电路系统发生反射、振荡等。
高速电路器件管脚间的引线层间交替越少越好，就是元件连接过程中所用的过孔越少越好。
据测，一个过孔可带来约0.5pF的分布电容，导致电路的延时明显增加。
高速电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”，若无法避免平行分布，可以在平行信号线的反面布置大面积的“地”来减少干扰。
在相邻的两个层，走线的方向务必取为相互垂直。
对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施。
可在如时钟信号、高速模拟信号等这些不易受到干扰的信号走线的同时在外围加上保护的地线，将要保护的信号线夹在中间。
各类信号走线不能形成环路，地线也不能形成电流环路。
如果产生环路布线电路，将在系统中产生很大的干扰。
采用菊*链布线能有效的避免布线时形成环路。
应该在每个集成电路块的附近设置一个或几个高频去耦电容。
模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节。
某些高速信号线应特殊处理：差分信号要求在同一层上且尽可能的靠近平行走线，差分信号线之间不允许插入任何信号，并要求等长。
高速信号布线应尽量避免分枝或形成树桩（Stub）。
高频信号线走在表层容易产生较大的电磁辐射，将高频信号线布线在电源和地线之间，通过电源和底层对电磁波的吸收，所产生的辐射将减少很多。
2.2 高速时钟信号布线时钟电路在数字电路中占有重要地位。
C64xDSP是C6000平台的最新成员，它具有足够高的处理速度。
C64xDSP的高速时钟可达到1.1GHz，为早期C62xDSP 的lO倍。
所以在未来的DSP现代电子系统应用设计中对时钟布线要求会越来越高。
高速时钟信号线优先级最高，一般在布线时，需要优先考虑系统的主时钟信号线。
高速时钟信号线信号频率高，要求走线尽量地短，保证信号的失真度最小。
高频时钟，对噪声干扰特别敏感。
需要对高频时钟信号线进行保护和屏蔽，将干扰降到最小。
高频时钟（20MHz以上的时钟，或上升沿少于5ns的时钟）必须有地线护送，时钟的线宽至少10rail，护送地线的线宽至少20mil。
高频信号线的保护地线两端必须由过孔与地层良好接触，且每5em左右要打过孔与地层相连；地线护送与数据线基本等长，推荐手工拉线；时钟发送侧必须串接一个22～220Q左右的阻尼电阻。
高速时钟信号走线设计尽量设计在同一层上，高速时钟信号线周围尽量没有其他的干扰源和走线。
高频时钟连线建议采用星型连接或采用点对点连接，采用T型连接要保证等臂长，尽量减少过孑L数量，在晶振或时钟芯片下需敷铜防止干扰。
避免由这些线带来的信号噪声所产生的干扰。
在高速信号布线和高速时钟信号布线时，都要求走线时少打过孑L、少分枝，以免造成树桩，产生信号的反射和串绕。
过孔和树桩（Stub）在高速PCB中的影响，不仅反映在对信号的影响，同时也导致导线的阻抗发生变化。
而过孔和树桩对阻抗的影响，往往是设计者容易忽略的问题。
要选择合理尺寸的过孔大小。
比如对4层到10层的PCB设计来说，常见的选择为10mil／20mil（钻孔／焊盘）或16mil／30mil的过孔较好，对于一些高密度的小尺寸的PCB，也可以使用8mil／18mil的过孔。
对电源或地线的过孔可以考虑用较大尺寸，以减少阻抗。
电源和地的管脚要就近放置过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好，同时，电源和地的引线要尽可能粗，以减少阻抗。
最新的高密度系统级芯片采用BGA或COB封装，管脚间距日益减小。
球间距已低至O.6mm，并且还会继续降低，导致封装器件信号线不可能采用传统的布线工具来引出。
目前有两种方法可249第八届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术交流会论文集以解决这个问题：（1）通过球下面的过孔将信号线从下层引出；（2）采用极细布线和自由角度布线在球栅阵列中找出一条引线通道。
对这种BGA或COB封装的高密度器件而言，采用宽度和空间极小的布线方式是惟一可行的，只有这样，才能保证较高的成品率和可靠性，满足高速设计要求。
2.3 BGA封装的焊盘设计随着器件封装技术的发展，器件的封装相对尺寸越来越小。
TMS320C6000系列器件有多达352个引脚，因为BGA脚间距密集，过孔离管脚很近，会产生很大的电感。
对高速信号也是有害的，所以在BGA散孔时，尽量采用较小的孔。
BGA 的焊盘大小和BGA的脚间距之间有一个对应的关系，但不能大于BGA管脚小球的直径，通常约为它的l／10~l／5。
BGA焊盘旁的过孔、焊盘在元件面均需塞孔和覆盖绿油，为了BGA的焊接，周围2era内不能出现其他器件。
3 结论数字信号处理器是信号处理的核心，而随着高频器件的普及，印制板密度增加，干扰加大，信号质量的提高已提到了设计的首要地位。
而高速DSPs的PCB 电路板设计是一个非常复杂的设计过程。
在进行高速电路设计时有多个因素需要加以考虑，这些因素又是相互对应。
如高速器件布局时位置靠近，虽可以减小延时，但可能产生串扰和显着的热效应；走线时高速信号尽量布线在内层和少打过孔也是一个矛盾。
因此在设计中，需要综合考虑各有利因素，做出全面的电路设计。
只有这样才能设计出抗干扰能力强，性能稳定，实时性高的高质量PCB电路板。