印刷电路板（PCB）的电磁兼容设计

文章摘要：(3)对于抗噪能力弱。关断时电源变化大的器件，如RAM.ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入高频退耦电容。(4)电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f计算：即10MHz取0.1μF。对微控制器构成的系统，取0.1~0.01μF之间都可以。好的高频去耦电容可以去除高到1GHz的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。此外，还应注意以下两点：(1)在印制板中有接触器。继电器。按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。一般R取1~2kΩ，C取2.2~4.7μF。(2) CMOS的输入阻抗

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　　(3)对于抗噪能力弱。关断时电源变化大的器件，如RAM.ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入高频退耦电容。

　　(4)电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

　　去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f计算：即10MHz取0.1μF。对微控制器构成的系统，取0.1~0.01μF之间都可以。好的高频去耦电容可以去除高到1GHz的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。

　　此外，还应注意以下两点：

　　(1)在印制板中有接触器。继电器。按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。一般R取1~2kΩ，C取2.2~4.7μF。

　　(2) CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要通过电阻接地或接正电源。

　　图5:拐角设计

　　3.9布线技术：

　　3.9.1过孔

　　过孔一般被使用在多层印制线路板中。当是高速信号时，过孔产生1到4nH的电感和0.3到0.5pF的电容。因此，当铺设高速信号通道时，过孔应该被保持绝对的最少。对于高速的并行线(如地址和数据线),如果层的改变是不可避免，应该确保每根信号线的过孔数一样。

　　3.9.2 45度角的路径

　　图6:短截线

　　与过孔相似，直角的转弯路径应该被避免，因为它在内部的边缘能产生集中的电常该场能耦合较强噪声到相邻路径，因此，当转动路径时全部的直角路径应该采用45度。图5是45度路径的一般规则。

　　3.9.3短截线

　　如图6所示短截线会产生反射，同时也潜在增加辐射天线的可能。虽然短截线长度可能不是任何系统已知信号波长的四分之一整数，但是附带的辐射可能在短截线上产生振荡。因此，避免在传送高频率和敏感的信号路径上使用短截线。

　　3.9.4树型信号线排列

　　虽然树型排列适用于多个PCB印制线路板的地线连接，但它带有能产生多个短截线的信号路径。因此，应该避免用树型排列高速和敏感的信号线。

　　3.9.5辐射型信号线排列

　　辐射型信号排列通常有最短的路径，以及产生从源点到接收器的最小延迟，但是这也能产生多个反射和辐射干扰，所以应该避免用辐射型排列高速和敏感信号线。

　　3.9.6不变的路径宽度

　　信号路径的宽度从驱动到负载应该是常数。改变路径宽度时路径阻抗(电阻，电感，和电容)会产生改变，从而产生反射和造成线路阻抗不平衡。所以最好保持路径宽度不变。 3.9.7洞和过孔密集

　　经过电源和地层的过孔的密*在接近过孔的地方产生局部化的阻抗差异。这个区域不仅成为信号活动的“热点”，而且供电面在这点是高阻，影响射频电流传递。

　　3.9.8切分孔隙

　　与洞和过孔密集相同，电源层或地线层切分孔隙(即长洞或宽通道)会在电源层和地层范围内产生不一致的区域，就象绝缘层一样减少他们的效力，也局部性地增加了电源层和地层的阻抗。

　　3.9.9接地金属化填充区

　　所有的金属化填充区应该被连接到地，否则，这些大的金属区域能充当辐射天线。 3.9.10最小化环面积

　　保持信号路径和它的地返回线紧靠在一起将有助于最小化地环，因而，也避免了潜在的天线环。对于高速单端信号，有时如果信号路径没有沿着低阻的地层走，地线回路可能也必须沿着信号路径流动来布置。

　　3.10其它布线策略：

　　采用平行走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容会增加，如果布局允许，电源线和地线最好采用井字形网状布线结构，具体做法是印制板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连。

　　为了抑制印制板导线之间的串扰，在设计布线时应尽量避免长距离的平行走线，尽可能拉开线与线之间的距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线，可以有效地抑制串扰。 3.10.1为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射，在印制线路板布线时，需注意以下几点：

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