PCB的抗电子干扰和接地布局

发布时间:2020-10-15 阅读量:1108 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网

PCB的分类根据电路层数分类分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达十几层。多层板它大大增加了可以布线的面积。多层板用上了更多单或双面的布线板。

 

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多层板使用数片双面板,并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢(压合)。板子的层数就代表了有几层独立的布线层,通常层数都是偶数,并且包含最外侧的两层。常见的一般是4到8层的结构,不过从技术上是可以做到近100层的PCB板。根据软硬进行分类:分为普通电路板和柔性电路板。

 

PCB设计中降低噪声与电磁干扰,可用串一个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。使用满足系统要求的最低频率时钟。时钟产生器尽量近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短。I/O 驱动电路尽量近印刷板边,让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波,从高噪声区来的信号也要加滤波,同时用串终端电阻的办法,减小信号反射。印制板尽量,使用45 折线而不用90 折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。印制板按频率和电流开关特性分区,噪声元件与非噪声元件要距离再远一些。时钟、总线、片选信号要远离I/O 线和接插件。对A/D 类器件,数字部分与模拟部分宁可统一下也不要交叉。信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小。每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。

 

PCB电路板设计中的接地布局有几种方式,以下简要介绍。第一种混和或选择接地。混和接地结构是单点接地和多点接地的复合。在PCB 中存在高低频混和频率时,常使用这种结构。提供了两种混和接地方法。对于电容耦合型电路,在低频时呈现单点接地结构,而在高频时呈现多点接地状态。这是因为电容将高频R F 电流分流到了地。这种方法成功的关键在于清楚使用的频率和接地电流预期流向。在接地拓扑结构中使用电容和电感,能用一种优化设计的方式控制射频电流。通过确定射频电流要通过的路径,可以控制PCB 的布线。对射频电流回路缺乏认识可能导致辐射或敏感度方面的问题。

 

第二种模拟电路接地。许多模拟电路工作在低频状态下,对于这些灵敏的电路,单点接地是最好的接地方式。接地的主要目的是防止来自其它噪声元件(如数字逻辑器件、电动机、电源、继电器) 的大接地电流争用敏感的模拟地线。模拟接地所要求的无噪声度依赖于模拟输入的灵敏度。例如,对于低电平的模拟放大器,要求10μV输入信号的会比要求10V输入信号的更易受干扰。因此,10μV输入的放大需要一个干净的接地系统。对于高电平的模拟电路,接地要求不非常严格。

 

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第三种数字电路接地。因为,高频电流是由接地噪声电压和数设备布线区域的压降产生的,所以在高速数字电路中优先使用多点接地。主要目的是建立一个统一电位共模参考系统。因为寄生参数改变了预期的接地路径,所以单点接地不能有效地发挥作用。只要保持一个低的接地参考阻抗,接地环路通常不会出现数字问题。许多数字环路并不会要求具有滤波作用的接地参考源。数字电路具有几百毫伏的噪声容限,并且能够承受数十到数百毫伏的接地噪声梯度。在多层板中的接地“镜像”平面最适合信号电流。而为了控制共模回流产生的损耗,机壳应使用多点接地。PCB板是电子产物触电路元件和器件的支撑件,它提供电路元件和器件之间的电气连接。PCB设计在任何项目中都是及其重要的一个环节。同时,PCB焊接也不容忽视。


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