PCB的抑制電磁干擾設計,PCB DESIGN

關鍵字：電磁抗干擾設計

作者：夏瑞華

 印制板的設計是制作電子產品的重要一環，隨著電子技術的飛速發展，PCB的密度越來越高，PCB設計的好壞對抗干擾能力影響很大。如果設計不合理會產生電磁干擾，使電路性能受到影響，甚至無法正常工作。
　　一、電磁干擾主要有
　　1、平行導線之間存在電感效應，電阻效應，電導效應，互感效應。一根導線上的變化電流必然影響另一根導線，從而產生干擾。
　　2、印制板上的印制導線，板外連接導線甚至元器件引線都可能成為發射或接收干擾信號的天線。這在高頻電路的印制板設計中尤其不可忽視。
　　3、電路中磁性元件，如揚聲器、電磁鐵、永磁表頭等產生的恒定磁場以及變壓器、繼電器等產生的突變磁場，對印制板也會產生影響。
　　二、抑制電磁干擾的方法
　　電磁干擾無法完全避免，但在設計印制板時可采取一些措施設法抑制干擾強度，提高單元電路本身的抗干擾能力，避免或減少干擾。
　　1、容易受干擾的導線布設要點
　　通常低電平、高阻抗端導線容易受干擾，布線時應越短越好：輸入、輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行，最好加線間地線，以免發生反饋耦合。平行線效應與長度成正比，按信號去向順序布線，忌迂回穿插。遠離干擾源，盡量遠離電源線，高電平導線：實在躲不開干擾源時，不能與之平行走線，雙面板交又通過，單面板飛線過渡。如圖1所示。

    2、避免導線成環
　　印制板上環形導線相當于單匝線圈或環形天線，使電感效應和天線效應增強。布線時盡可能避免成環型面積。如圖2所示。

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

 4.設置屏蔽地線
　　
　　印制板內設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地線，只能作屏蔽用。

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

    （3）屏蔽線
　　
　　高頻電路中，印制導線分布參數對信號影響大，且不容易進行阻抗匹配，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，尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外，還應注意：
　　（1）在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時，操作時均會產生較大火花放電，必須采用RC電路來吸收放電電流。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，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。
　　印制線路板是電子產品最基本的部件，印制線路板的干擾抑制是一個技巧性很強的工作，同時，也需要大量的經驗積累。只要我們在設計中遵循一些規則，注意經驗和技術的積累和總結，一定能設計出性能優良的PCB板。