摘要：PCB的有效抗滋擾設(shè)計(jì)，是電子產(chǎn)物設(shè)計(jì)的要害環(huán)節(jié)，影響著電路事情的靠得住性及不變性。文章分解了電路板存在電磁滋擾的主要原因，從電路板的選取、電路板元器件的機(jī)關(guān)、電源與地的布線和信號(hào)線的布線等方面總結(jié)出在PCB設(shè)計(jì)時(shí)有效抑制和防備電磁滋擾的法子與原則。

0 引言

印刷電路板(俗稱PCB)是電子產(chǎn)物中電路元件的載體，提供各電路元件之間的電氣毗連，是各類電子設(shè)備最根基的構(gòu)成部門(mén)，它的機(jī)能直接干系到電子設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣。跟著信息化社會(huì)的成長(zhǎng)和電子技能的成長(zhǎng)，電路的集成度越來(lái)越高，電路板的尺寸越來(lái)越小，電路板上的元件密度越來(lái)越高，電子產(chǎn)物的運(yùn)行速度越來(lái)越快，因此由其自身發(fā)生的電磁滋擾問(wèn)題和兼容性問(wèn)題顯得越發(fā)突出，所以，如何減小PCB板的電磁滋擾成為當(dāng)今電子技能的熱門(mén)話題。一個(gè)電路板的電磁兼容問(wèn)題是一個(gè)電子系統(tǒng)可否正常事情的要害，影響著電路或系統(tǒng)事情的靠得住性及不變性，為此在舉辦PCB設(shè)計(jì)時(shí)要有效辦理電磁滋擾問(wèn)題。

文章將從闡明現(xiàn)代智能高速電子系統(tǒng)中電路板存在電磁滋擾的原因，總結(jié)出在PCB設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)思量的減小電磁滋擾的法子與原則。

1 電路板存在電磁滋擾的原因

在由開(kāi)關(guān)電源和微處理懲罰器組成的高速電子系統(tǒng)中，電路板的電磁滋擾主要來(lái)自于自身存在的射頻滋擾源、元器件、根基回路和差模與共模噪聲。

1.1 電路板上存在的射頻滋擾源

在智能的高速電子系統(tǒng)中，電路板上的射頻滋擾源主要來(lái)自微處理懲罰器系統(tǒng)、電源供電系統(tǒng)和振蕩器電路。

1.微處理懲罰器系統(tǒng)

微處理懲罰器的射頻(RF)噪聲發(fā)生于芯片內(nèi)部并通過(guò)很多差異的大概方法耦合到外部，在所有輸入、輸出、電源和地同時(shí)存在，是潛在的噪聲，使到微處理懲罰器的每個(gè)引腳都大概有問(wèn)題。而最大的問(wèn)題是來(lái)自微處理懲罰器輸入和輸出引腳(I/O)的噪聲。這些噪聲主要發(fā)生于芯片內(nèi)部的時(shí)鐘切換，通過(guò)輸入和輸出引腳毗連到內(nèi)部和外部的電纜并輻射出去，主要表示為短時(shí)脈沖波形滋擾。

2.電源供電系統(tǒng)

電源供電系統(tǒng)包羅電源穩(wěn)壓器及其穩(wěn)壓器和微節(jié)制器端的旁路電容。這些電路是系統(tǒng)中所有射頻能量的源頭，為芯片內(nèi)的時(shí)序電路提供需要的切換電流。

3.振蕩器電路

振蕩器電路為系統(tǒng)提供快速的時(shí)鐘信號(hào)，在數(shù)字系統(tǒng)中，由于振蕩器的輸出緩沖是數(shù)字的，因此在將正弦波轉(zhuǎn)化為方波時(shí)會(huì)在輸出側(cè)發(fā)生諧波。內(nèi)部運(yùn)行發(fā)生的任何噪聲， 220UF 100V，好比時(shí)鐘緩沖，城市在輸出端顯示出來(lái)，并通過(guò)元件耦合流傳。

1.2 其他的電磁滋擾原因

1.貼片器件和通孔元器件

貼片器件(SMD)因?yàn)楦锌馆^小和元器件安排較近、在處理懲罰射頻能量時(shí)比引線芯片更好。凡是，通孔元器件的引線電容在約80MHz時(shí)城市發(fā)生自振蕩(由容性變?yōu)楦行?。因此高于80MHz的噪聲要受到節(jié)制，假如設(shè)計(jì)中回收通孔元器件就要思量很多嚴(yán)重的問(wèn)題。

2.根基回路

從微處理懲罰器傳送到另一芯片的每個(gè)邊沿跳變都是一個(gè)電流脈沖，電流脈沖流向吸收芯片，流出吸收芯片的接地引腳，然后通過(guò)地線返回到微處理懲罰器的接地引腳，就組成了一個(gè)根基回路。這樣的回路在電路中處處存在，任何噪聲電壓和它的隸屬電流顛末最低阻抗路徑回到它發(fā)生的處所，從而造成影響。一個(gè)回路可以是信號(hào)線和它的返回路徑，電源和地之間的旁路，晶振和微處理懲罰器內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器，可能是從電源供給的電壓穩(wěn)壓器到旁路電容的回路?；芈返膸自S面積越大，輻射就越強(qiáng)，因此，我們可以通過(guò)節(jié)制返回路徑的形狀和阻抗來(lái)減輕噪聲的流傳。

3.差模與共模噪聲

差模噪聲是信號(hào)通過(guò)線路傳輸?shù)轿招酒?，然后沿返回線路返回時(shí)發(fā)生的噪聲。兩條線路間存在著差分電壓，這是每個(gè)信號(hào)要完樂(lè)成能一定要發(fā)生的噪聲。這種噪聲發(fā)生的電場(chǎng)強(qiáng)度正比于頻率的平方、電流的巨細(xì)和電流環(huán)路的面積，反比于視察點(diǎn)到噪聲源的間隔。因此，減小差模輻射的要領(lǐng)為：低落電路的事情頻率、減小信號(hào)環(huán)路的面積或減小信號(hào)電流的強(qiáng)度。在實(shí)際事情中最有效的要領(lǐng)是節(jié)制信號(hào)環(huán)路的面積。

共模噪聲是電壓同時(shí)沿信號(hào)線和返回線傳輸，兩者之間沒(méi)有差分電壓，由信號(hào)線和返回線共有的阻抗引起的噪聲。共模阻抗噪聲是大大都基于微處理懲罰器的系統(tǒng)最常見(jiàn)的噪聲源。這種噪聲發(fā)生的電場(chǎng)強(qiáng)度正比于頻率的巨細(xì)、電流的巨細(xì)和電纜的長(zhǎng)度，反比于視察點(diǎn)到噪聲源的間隔。減小共模輻射的要領(lǐng)有：低落地線阻抗，縮短線路的長(zhǎng)度，利用共模扼流圈。

2 PCB的設(shè)計(jì)原則