PCB科技 - 如何進行電路板的抗干擾設計？

Summary of circuit 板 抗干擾設計原則：

1、電源線的設計

（1）選擇合適的電源；

（2）儘量加寬電源線；

（3）確保電源線方向、底線和資料傳輸方向一致；

（4）使用抗干擾組件；

（5）在電源入口添加去耦電容器（10～100uf）。

2、地線設計

（1）類比地和數位地分開；

（2）儘量採用單點接地；

（3）盡可能加寬地線；

（4）將敏感電路連接到穩定的接地參攷源；

(5) Partition design of 印刷電路板板 to separate high-bandwidth noise circuits from low-frequency circuits;

（6）最小化接地回路的面積（在所有設備接地後，通過將所有設備返回電源接地而形成的路徑稱為“接地回路”）。

3、組件配寘

（1）不要有太長的平行訊號線；

（2）確保印刷電路板時鐘發生器、晶體振盪器和cpu的時鐘輸入端子盡可能靠近，同時遠離其他低頻設備；

（3）組件應圍繞覈心組件佈置，引線長度應儘量短；

（4）印刷電路板板的分區佈局；

（5）考慮印刷電路板板在主機殼中的位置和方向；

（6）縮短高頻部件之間的導線。

4、去耦電容器配寘

（1）每10個集成電路新增一個充放電電容器（10uf）；

（2）引線電容器用於低頻，片式電容器用於高頻；

（3）每個集成晶片應配備0.1uf陶瓷電容器；

（4）抗雜訊能力弱，關機時功率變化大的設備應新增高頻去耦電容器；

（5）不要在電容器之間共用過孔；

（6）去耦電容器的引線不宜過長。

5、降低雜訊和電磁干擾的原則

（1）嘗試使用45°折疊線而不是90°折疊線（以儘量減少高頻訊號的外部發射和耦合）；

（2）使用串聯電阻降低電路訊號邊緣的跳變率；

（3）石英晶體振盪器的外殼應接地；

（4）不要留下未使用的電路；

（5）當時鐘垂直於輸入輸出線時，干擾很小；

（6）儘量使24小時的電動勢趨於零；

（7）IO驅動電路盡可能靠近印刷電路板邊緣；

（8）任何訊號都不應形成回路；

（9）對於高頻電路板，電容器的分佈電感不可忽略，電感的分佈電容也不可忽略；

（10）通常，電源線和交流線應盡可能位於與訊號線不同的板上。

6、其他設計原則

（1）CMOS的未使用引脚應接地或通過電阻器供電；

（2）使用RC電路吸收繼電器和其他原件的放電電流；

（3）在匯流排上新增約10k的上拉電阻有利於抗干擾；

（4）全解碼的使用具有更好的抗干擾性；

（5）組件通過無引脚的10k電阻器連接到電源；

（6）公交車應盡可能短，並盡可能保持相同的長度；

（7）兩層之間的接線應盡可能垂直；

（8）避免使用帶有加熱部件的敏感部件；

（9）正面水准佈線，反面垂直佈線。 只要空間允許，接線越厚越好（只有地線和電源線）；

（10）要有一條好的地線，儘量從正面佈線，並將背面用作地線；

（11）保持足够的距離，如濾波器的輸入和輸出、光耦的輸入和輸出、交流電源線和弱訊號線等。；

（12）長線加低通濾波器。 軌跡應盡可能短，必須採用C、RC或LC低通濾波器將長線插入合理位置；

（13）除地線外，如果可以使用細導線，則不要使用粗導線。

7、電源線

電源線應盡可能短，呈直線，最好呈樹狀，而不是環狀。

8、佈局

首先，考慮印刷電路板尺寸。 當印刷電路板尺寸過大時，印刷線路會很長，阻抗會新增，抗雜訊能力會降低，成本也會新增； 如果印刷電路板尺寸太小，散熱不好，相鄰線路容易受到干擾。

在確定 印刷電路板 大小, 確定特殊部件的位置. 最後, 根據電路的功能單元, 電路的所有部件都已佈置好.

確定特殊部件的位置時，應遵循以下原則：

（1）儘量縮短高頻元件之間的接線，儘量減少其分佈參數和相互電磁干擾。 易受干擾的部件不應彼此靠得太近，輸入和輸出部件應盡可能遠離。

（2）某些部件或導線之間可能存在高電位差，應新增它們之間的距離，以避免放電引起的意外短路。 高壓部件應盡可能佈置在調試過程中手不易觸及的地方。

（3）重量超過15g的部件應用支架固定，然後焊接。 那些體積大、重量重且產生大量熱量的部件不應安裝在印刷電路板上，而應安裝在整個機器的底盤底板上，並應考慮散熱問題。 熱部件應遠離加熱部件。

（4）對於電位器、可調電感器、可變電容器和微動開關等可調部件的佈局，應考慮整個機器的結構要求。 如果在機器內部進行調整，則應將其放置在便於調整的印刷電路板上； 如果在機器外部進行調整，其位置應與底盤面板上調整旋鈕的位置相匹配。

（5）應保留印製板定位孔和固定支架佔用的位置。

9、接線。

接線原理如下：

（1）用於輸入和輸出端子的導線應儘量避免相鄰和平行。 最好在導線之間添加地線，以避免迴響耦合。

（2）印刷導線的最小寬度主要由導線和絕緣基板之間的粘附强度以及流經它們的電流值决定。 當銅箔的厚度為0.05mm，寬度為1～15mm時，通過2A的電流，溫度不會高於3℃，囙此1.5mm的導線寬度可以滿足要求。

對於集成電路，尤其是數位電路，通常選擇0.02～0.3mm的線寬。 當然，盡可能長的使用盡可能寬的電纜，尤其是電力電纜和接地電纜。 導線的最小間距主要由最壞情况下的絕緣電阻和導線之間的擊穿電壓决定。 對於集成電路，尤其是數位電路，只要工藝允許，間距可以小到5-8mm。

（3）印刷導體的角通常為弧形，直角或夾角會影響高頻電路中的電力效能。 此外，儘量避免使用大面積銅箔，否則銅箔在長時間加熱時會膨脹和脫落。 當需要大面積銅箔時，最好使用網格形狀。 這將有助於消除銅箔和基板之間的粘合劑加熱產生的揮發性氣體。

10.Pad

焊盤的中心孔略大於設備導線的直徑。 如果焊盤太大，很容易形成假焊料。 襯墊的外徑D通常不小於（D+1.2）mm，其中D是引線直徑。 對於高密度數位電路，焊盤的最小直徑可以是（d+1.0）mm。

11、印刷電路板及電路抗干擾措施

印刷電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關係。 這裡只解釋了印刷電路板抗干擾設計的幾種常見措施。

12、電源線設計

根據印刷電路板電流的大小，嘗試新增電源線的寬度以减少回路電阻。 同時，使電源線和地線的方向與資料傳輸的方向一致，這有助於增强抗雜訊能力。

13、去耦電容器配寘

傳統方法之一 印刷電路板 design is to configure appropriate decoupling capacitors on each key part of the 印製板.