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電路板設計如何規范地線設計控制干擾?

發布時間 :2016-10-27 09:10 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB設計部
在電子設備中,接地是控制干擾的重要方法。如能在電路板設計中規范地線設計將接地和屏蔽正確結合起來使用,可解決大部分干擾問題。電子設備中地線結構大致有系統地、機殼地(屏蔽地)、數字地(邏輯地)和模擬地等。
 
一、正確選擇單點接地與多點接地
在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,應采用就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果采用一點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。高頻電路宜采用多點串聯接地,地線應短而粗,高頻元件周圍盡量布置柵格狀大面積接地銅箔。
 
二、將數字電路與模擬電路分開
電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應使它們盡量分開,而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。
 
三、盡量加粗接地線
若接地線很細,接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設備的定時信號電平不穩,抗噪聲性能變壞。因此應將接地線盡量加粗,使它能通過三倍于印制線路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應大于3mm。
 
四、單層PCB的接地線
在單層(單面)PCB中,接地線的寬度應盡可能的寬,且至少應為1.5mm(60mil)。由于在單層PCB上無法實現星形布線,因此跳線和地線寬度的改變應當保持為最低,否則將引起線路阻抗與電感的變化。
 
五、雙層PCB的接地線
在雙層(雙面)PCB中,對于數字電路優先使用地線柵格/點陣布線,這種布線方式可以減少接地阻抗、接地回路和信號環路。像在單層PCB中那樣,地線和電源線的寬度最少應為1.5mm。
另外的一種布局是將接地層放在一邊,信號和電源線放于另一邊。在這種布置方式中將進一步減少接地回路和阻抗。此時,去耦電容可以放置在距離IC供電線和接地層之間盡可能近的地方。
 
六、地的銅填充
在某些模擬電路中,沒有用到的電路板區域是由一個大的接地面來覆蓋,以此提供屏蔽和增加去耦能力。但是假如這片銅區是懸空的(比如它沒有和地連接),那么它可能表現為一個天線,并將導致電磁兼容問題。


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