PCB的抑製電磁幹擾設計,PCB DESIGN
關(guan) 鍵字:電磁抗幹擾設計
作者:夏瑞華
印製板的設計是製作電子產(chan) 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設計的好壞對抗幹擾能力影響很大。如果設計不合理會(hui) 產(chan) 生電磁幹擾,使電路性能受到影響,甚至無法正常工作。
一、電磁幹擾主要有
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(cong) 而產(chan) 生幹擾。
2、印製板上的印製導線,板外連接導線甚至元器件引線都可能成為(wei) 發射或接收幹擾信號的天線。這在高頻電路的印製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(chan) 生的恒定磁場以及變壓器、繼電器等產(chan) 生的突變磁場,對印製板也會(hui) 產(chan) 生影響。
二、抑製電磁幹擾的方法
電磁幹擾無法完全避免,但在設計印製板時可采取一些措施設法抑製幹擾強度,提高單元電路本身的抗幹擾能力,避免或減少幹擾。
1、容易受幹擾的導線布設要點
通常低電平、高阻抗端導線容易受幹擾,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(yu) 長度成正比,按信號去向順序布線,忌迂回穿插。遠離幹擾源,盡量遠離電源線,高電平導線:實在躲不開幹擾源時,不能與(yu) 之平行走線,雙麵板交又通過,單麵板飛線過渡。如圖1所示。
2、避免導線成環
印製板上環形導線相當於(yu) 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麵積。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,布線不當容易引入幹擾。
如圖3所示放大電路,由於(yu) 反饋導線越過放大器基極電阻。可能產(chan) 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於(yu) 中間,輸出導線遠離前級元件,避免幹擾。
4.設置屏蔽地線
印製板內(nei) 設置屏蔽地線有以下幾種形式:
(1)大麵積屏蔽地線
如圖5所示,屏蔽地線不能作信號地線,隻能作屏蔽用。
(2)專(zhuan) 置地線環
如圖6所示,環繞在輸入信號線布設地線,避免輸入線受幹擾。這種屏蔽地線可以單側(ce) 、雙側(ce) ,也可在另一層。
(3)屏蔽線
高頻電路中,印製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(zhuan) 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)在印製板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作時均會(hui) 產(chan) 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。
印製線路板是電子產(chan) 品最基本的部件,印製線路板的幹擾抑製是一個(ge) 技巧性很強的工作,同時,也需要大量的經驗積累。隻要我們(men) 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(you) 良的PCB板。