90%以上的PCB人不知道這些布線絕招（下）

時(shí)間：2022-05-16作者：深圳市造物工場(chǎng)科技有限公司瀏覽：112

（5）注意印刷線板與元器件的高頻特性
在高頻情況下，印刷線路板上的引線，過(guò)孔，電阻、電容、接插件的分布電感與電容等不可忽略。電容的分布電感不可忽略，電感的分布電容不可忽略。電阻產(chǎn)生對(duì)高頻信號(hào)的反射，引線的分布電容會(huì)起作用，當(dāng)長(zhǎng)度大于噪聲頻率相應(yīng)波長(zhǎng)的1/20時(shí)，就產(chǎn)生天線效應(yīng)，噪聲通過(guò)引線向外**。

印刷線路板的過(guò)孔大約引起0.6pf的電容。

一個(gè)集成電路本身的封裝材料引入2~6pf電容。







一個(gè)線路板上的接插件，有520nH的分布電感。一個(gè)雙列直扦的24引腳集成電路扦座，引入4~18nH的分布電感。

這些小的分布參數(shù)對(duì)于這行較低頻率下的微控制器系統(tǒng)中是可以忽略不計(jì)的;而對(duì)于高速系統(tǒng)必須予以特別注意。

（6）元件布置要合理分區(qū)




元件在印刷線路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問(wèn)題，原則之一是各部件之間的引線要盡量短。在布局上，要把模擬信號(hào)部分，高速數(shù)字電路部分，噪聲源部分（如繼電器，大電流開(kāi)關(guān)等）這三部分合理地分開(kāi)，使相互間的信號(hào)耦合為較小。

G處理好接地線
印刷電路板上，電源線和地線較重要?？朔姶鸥蓴_，較主要的手段就是接地。

對(duì)于雙面板，地線布置特別講究，通過(guò)采用單點(diǎn)接地法，電源和地是從電源的兩端接到印刷線路板上來(lái)的，電源一個(gè)接點(diǎn)，地一個(gè)接點(diǎn)。印刷線路板上，要有多個(gè)返回地線，這些都會(huì)聚到回電源的那個(gè)接點(diǎn)上，就是所謂單點(diǎn)接地。所謂模擬地、數(shù)字地、大功率器件地開(kāi)分，是指布線分開(kāi)，而最后都匯集到這個(gè)接地點(diǎn)上來(lái)。與印刷線路板以外的信號(hào)相連時(shí)，通常采用屏蔽電纜。對(duì)于高頻和數(shù)字信號(hào)，屏蔽電纜兩端都接地。低頻模擬信號(hào)用的屏蔽電纜，一端接地為好。

對(duì)噪聲和干擾非常敏感的電路或高頻噪聲特別嚴(yán)重的電路應(yīng)該用金屬罩屏蔽起來(lái)。

（7）用好去耦電容。


好的高頻去耦電容可以去除高到1GHZ的高頻成份。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，每個(gè)集成電路的電源，地之間都要加一個(gè)去耦電容。去耦電容有兩個(gè)作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)瞬間的充放電能;另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容為0.1uf的去耦電容有5nH分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說(shuō)對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦作用，對(duì)40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。

1uf，10uf電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻率噪聲的效果要好一些。在電源進(jìn)入印刷板的地方和一個(gè)1uf或10uf的去高頻電容往往是有利的，即使是用電池供電的系統(tǒng)也需要這種電容。

每10片左右的集成電路要加一片充放電電容，或稱(chēng)為蓄放電容，電容大小可選10uf。較好不用電解電容，電解電容是兩層溥膜卷起來(lái)的，這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感，較好使用膽電容或聚碳酸醞電容。

去耦電容值的選取并不嚴(yán)格，可按C=1/f計(jì)算;即10MHz取0.1uf，對(duì)微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)，取0.1~0.01uf之間都可以。




3、降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)驗(yàn)。


（1）能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關(guān)鍵地方。
（2）可用串一個(gè)電阻的辦法，降低控制電路上下沿跳變速率。
（3）盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼。
（4）使用滿足系統(tǒng)要求的較低頻率時(shí)鐘。
（5）時(shí)鐘產(chǎn)生器盡量*近到用該時(shí)鐘的器件。石英晶體振蕩器外殼要接地。
（6）用地線將時(shí)鐘區(qū)圈起來(lái)，時(shí)鐘線盡量短。
（7）I/O驅(qū)動(dòng)電路盡量*近印刷板邊，讓其盡快離開(kāi)印刷板。對(duì)進(jìn)入印制板的信號(hào)要加濾波，從高噪聲區(qū)來(lái)的信號(hào)也要加濾波，同時(shí)用串終端電阻的辦法，減小信號(hào)反射。
（8）MCD無(wú)用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源地的端都要接，不要懸空。
（9）閑置不用的門(mén)電路輸入端不要懸空，閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)輸入端接輸出端。
（10）印制板盡量使用45折線而不用90折線布線以減小高頻信號(hào)對(duì)外的**與耦合。
（11）印制板按頻率和電流開(kāi)關(guān)特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件要距離再遠(yuǎn)一些。
（12）單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)接地、電源線、地線盡量粗，經(jīng)濟(jì)是能承受的話用多層板以減小電源，地的容生電感。
（13）時(shí)鐘、總線、片選信號(hào)要遠(yuǎn)離I/O線和接插件。
（14）模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號(hào)線，特別是時(shí)鐘。
（15）對(duì)A/D類(lèi)器件，數(shù)字部分與模擬部分寧可統(tǒng)一下也不要交*。
（16） 時(shí)鐘線垂直于I/O線比平行I/O線干擾小，時(shí)鐘元件引腳遠(yuǎn)離I/O電纜。
（17）元件引腳盡量短，去耦電容引腳盡量短。
（18）關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地。高速線要短要直。
（19）對(duì)噪聲敏感的線不要與大電流，高速開(kāi)關(guān)線平行。
（20）石英晶體下面以及對(duì)噪聲敏感的器件下面不要走線。
（21）弱信號(hào)電路，低頻電路周?chē)灰纬呻娏鳝h(huán)路。
（22）任何信號(hào)都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量小。
（23）每個(gè)集成電路一個(gè)去耦電容。每個(gè)電解電容邊上都要加一個(gè)小的高頻旁路電容。
（24）用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容作電路充放電儲(chǔ)能電容。使用管狀電容時(shí)，外殼要接地。




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