PCB的抑制電磁干擾設(shè)計(jì),PCB DESIGN

關(guān)鍵字：電磁抗干擾設(shè)計(jì)

作者：夏瑞華

 印制板的設(shè)計(jì)是制作電子產(chǎn)品的重要一環(huán)，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PCB的密度越來(lái)越高，PCB設(shè)計(jì)的好壞對(duì)抗干擾能力影響很大。如果設(shè)計(jì)不合理會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，使電路性能受到影響，甚至無(wú)法正常工作。
　　一、電磁干擾主要有
　　1、平行導(dǎo)線之間存在電感效應(yīng)，電阻效應(yīng)，電導(dǎo)效應(yīng)，互感效應(yīng)。一根導(dǎo)線上的變化電流必然影響另一根導(dǎo)線，從而產(chǎn)生干擾。
　　2、印制板上的印制導(dǎo)線，板外連接導(dǎo)線甚至元器件引線都可能成為發(fā)射或接收干擾信號(hào)的天線。這在高頻電路的印制板設(shè)計(jì)中尤其不可忽視。
　　3、電路中磁性元件，如揚(yáng)聲器、電磁鐵、永磁表頭等產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)以及變壓器、繼電器等產(chǎn)生的突變磁場(chǎng)，對(duì)印制板也會(huì)產(chǎn)生影響。
　　二、抑制電磁干擾的方法
　　電磁干擾無(wú)法完全避免，但在設(shè)計(jì)印制板時(shí)可采取一些措施設(shè)法抑制干擾強(qiáng)度，提高單元電路本身的抗干擾能力，避免或減少干擾。
　　1、容易受干擾的導(dǎo)線布設(shè)要點(diǎn)
　　通常低電平、高阻抗端導(dǎo)線容易受干擾，布線時(shí)應(yīng)越短越好：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)生反饋耦合。平行線效應(yīng)與長(zhǎng)度成正比，按信號(hào)去向順序布線，忌迂回穿插。遠(yuǎn)離干擾源，盡量遠(yuǎn)離電源線，高電平導(dǎo)線：實(shí)在躲不開(kāi)干擾源時(shí)，不能與之平行走線，雙面板交又通過(guò)，單面板飛線過(guò)渡。如圖1所示。

    2、避免導(dǎo)線成環(huán)
　　印制板上環(huán)形導(dǎo)線相當(dāng)于單匝線圈或環(huán)形天線，使電感效應(yīng)和天線效應(yīng)增強(qiáng)。布線時(shí)盡可能避免成環(huán)型面積。如圖2所示。

    3、反饋布線要點(diǎn)
　　反饋元件和導(dǎo)線連接輸入和輸出，布線不當(dāng)容易引入干擾。
　　如圖3所示放大電路，由于反饋導(dǎo)線越過(guò)放大器基極電阻。可能產(chǎn)生寄生耦合，影響電路工作。圖4所示電路的布設(shè)將反饋元件置于中間，輸出導(dǎo)線遠(yuǎn)離前級(jí)元件，避免干擾。

 4.設(shè)置屏蔽地線
　　
　　印制板內(nèi)設(shè)置屏蔽地線有以下幾種形式：
　　（1）大面積屏蔽地線
　　如圖5所示，屏蔽地線不能作信號(hào)地線，只能作屏蔽用。

    （2）專置地線環(huán)
　　
　　如圖6所示，環(huán)繞在輸入信號(hào)線布設(shè)地線，避免輸入線受干擾。這種屏蔽地線可以單側(cè)、雙側(cè)，也可在另一層。

    （3）屏蔽線
　　
　　高頻電路中，印制導(dǎo)線分布參數(shù)對(duì)信號(hào)影響大，且不容易進(jìn)行阻抗匹配，可局部使用專用屏蔽線連接，如圖7所示。

 　　電容引線不能太長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外，還應(yīng)注意：
　　（1）在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)，操作時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來(lái)吸收放電電流。一般R取1～2K，C取2.2～4.7μ F。
　　（2）CMOS電路的輸入阻抗很高，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。
　　印制線路板是電子產(chǎn)品最基本的部件，印制線路板的干擾抑制是一個(gè)技巧性很強(qiáng)的工作，同時(shí)，也需要大量的經(jīng)驗(yàn)積累。只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)中遵循一些規(guī)則，注意經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的積累和總結(jié)，一定能設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的PCB板。