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印刷線路板設計如何規范地線設計控制干擾?

在電子設備中,接地是控制干擾的重要方法。如能在印刷線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 

印刷線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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