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印刷线路板设计如何规范地线设计控制干扰?

发布时间:2018-04-20 热度:

在电子设备中,接地是控制干扰的重要方法。如能在印刷线路板设计中规范地线设计将接地和屏蔽正确结合起来使用,可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等。 

一、正确选择单点接地与多点接地 

在低频电路中,信号的工作频率小于1MHz,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。当工作频率在1~10MHz时,如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而粗,高频元件周围尽量布置栅格状大面积接地铜箔。 

二、将数字电路与模拟电路分开 

印刷线路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽量分开,而两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。 

三、尽量加粗接地线 

若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗,使它能通过三倍于印制线路板的允许电流。如有可能,接地线的宽度应大于3mm。 

四、单层PCB的接地线 

在单层(单面)PCB中,接地线的宽度应尽可能的宽,且至少应为1.5mm(60mil)。由于在单层PCB上无法实现星形布线,因此跳线和地线宽度的改变应当保持为最低,否则将引起线路阻抗与电感的变化。 

五、双层PCB的接地线 

在双层(双面)PCB中,对于数字电路优先使用地线栅格/点阵布线,这种布线方式可以减少接地阻抗、接地回路和信号环路。像在单层PCB中那样,地线和电源线的宽度最少应为1.5mm。 

另外的一种布局是将接地层放在一边,信号和电源线放于另一边。在这种布置方式中将进一步减少接地回路和阻抗。此时,去耦电容可以放置在距离IC供电线和接地层之间尽可能近的地方。 

六、地的铜填充 

在某些模拟电路中,没有用到的电路板区域是由一个大的接地面来覆盖,以此提供屏蔽和增加去耦能力。但是假如这片铜区是悬空的(比如它没有和地连接),那么它可能表现为一个天线,并将导致电磁兼容问题。 


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