電路板的抗干擾設(shè)計該如何進(jìn)行？
抗干擾設(shè)計的基本任務(wù)是系統(tǒng)或裝置既不因外界電磁干擾影響而誤動作或喪失功能，也不向外界發(fā)送過大的噪聲干擾，以免影響其他系統(tǒng)或裝置正常工作。
因此，提高系統(tǒng)的抗干擾能力也是該系統(tǒng)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。
今天EDA365電子論壇給大家匯總了一些電路抗干擾設(shè)計原則，希望能在知識層面給到大家一些幫助。
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電源線的設(shè)計
1） 選擇合適的電源；
2） 盡量加寬電源線；
3） 保證電源線、底線走向和數(shù)據(jù)傳輸方向一致；
4） 使用抗干擾元器件；
5） 電源入口添加去耦電容（10——100uf）。
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地線的設(shè)計
1） 模擬地和數(shù)字地分開；
2） 盡量采用單點接地；
3） 盡量加寬地線；
4） 將敏感電路連接到穩(wěn)定的接地參考源；
5） 對pcb板進(jìn)行分區(qū)設(shè)計，把高帶寬的噪聲電路與低頻電路分開；
6） 盡量減少接地環(huán)路（所有器件接地后回電源地形成的通路叫“地線環(huán)路”）的面積。
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元器件的配置
1） 不要有過長的平行信號線；
2） 保證pcb的時鐘發(fā)生器、晶振和cpu的時鐘輸入端盡量靠近，同時遠(yuǎn)離其他低頻器件；
3） 元器件應(yīng)圍繞器件進(jìn)行配置，盡量減少引線長度；
4） 對pcb板進(jìn)行分區(qū)布局；
5） 考慮pcb板在機箱中的位置和方向；
6） 縮短高頻元器件之間的引線。
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去耦電容的配置
1） 每10個集成電路要增加一片充放電電容（10uf）；
2） 引線式電容用于低頻，貼片式電容用于高頻；
3） 每個集成芯片要布置一個0.1uf的陶瓷電容；
4） 對抗噪聲能力弱，關(guān)斷時電源變化大的器件要加高頻去耦電容；
5） 電容之間不要共用過孔；
6） 去耦電容引線不能太長。
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降低噪聲和電磁干擾原則
1） 盡量采用45°折線而不是90°折線（盡量減少高頻信號對外的發(fā)射與耦合）；
2） 用串聯(lián)電阻的方法來降低電路信號邊沿的跳變速率；
3） 石英晶振外殼要接地；
4） 閑置不用的們電路不要懸空；
5） 時鐘垂直于IO線時干擾小；
6） 盡量讓時鐘周圍電動勢趨于零；
7） IO驅(qū)動電路盡量靠近pcb的邊緣；
8） 任何信號不要形成回路；
9） 對高頻板，電容的分布電感不能忽略，電感的分布電容也不能忽略；
10） 通常功率線、交流線盡量在和信號線不同的板子上。
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其他設(shè)計原則
1）CMOS的未使用引腳要通過電阻接地或電源；
2）用RC電路來吸收繼電器等原件的放電電流；
3）總線上加10k左右上拉電阻有助于抗干擾；
4）采用全譯碼有更好的抗干擾性；
5）元器件不用引腳通過10k電阻接電源；
6）總線盡量短，盡量保持一樣長度；
7）兩層之間的布線盡量垂直；
8）發(fā)熱元器件避開敏感元件；
9）正面橫向走線，反面縱向走線，只要空間允許，走線越粗越好（僅限地線和電源線）；
10）要有良好的地層線，應(yīng)當(dāng)盡量從正面走線，反面用作地層線；
11）保持足夠的距離，如濾波器的輸入輸出、光耦的輸入輸出、交流電源線和弱信號線等；
12）長線加低通濾波器。走線盡量短截，不得已走的長線應(yīng)當(dāng)在合理的位置插入C、RC、或LC低通濾波器；
13）除了地線，能用細(xì)線的不要用粗線。
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布線寬度和電流
1）一般寬度不宜小于0.2.mm（8mil）；
2）在高密度高精度的pcb上，間距和線寬一般0.3mm（12mil）；
3）當(dāng)銅箔的厚度在50um左右時，導(dǎo)線寬度1——1.5mm（60mil） = 2A；
4）公共地一般80mil,對于有微處理器的應(yīng)用更要注意。
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電源線
電源線盡量短，走直線，走樹形，不要走環(huán)形。
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布局
首先，EDA365電子論壇提醒大家要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。
在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局。
在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：
a. 盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。
b. 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。
c. 重量超過15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機的機箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。
d. 對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機的結(jié)構(gòu)要求。若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方；若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。
e.應(yīng)留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。
根據(jù)電路的功能單元對電路的全部元器件進(jìn)行布局時，要符合以下原則：
a. 按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。
b. 以每個功能電路的元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
c. 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀。而且裝焊容易。易于批量生產(chǎn)。
d. 位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的形狀為矩形。長寬比為3：2成4：3。電路板面尺寸大于200x150mm時。應(yīng)考慮電路板所受的機械強度。
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布線
布線的原則如下：
a. 輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。
b. 印制攝導(dǎo)線的寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為 1 —— 15mm 時。通過 2A的電流，溫度不會高于3℃，因此。導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。
對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.02——0.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線。
尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的間距主要由壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至5——8mm。
c.印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔。
否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。
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焊盤
焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于（d+1.2）mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數(shù)字電路，焊盤直徑可?。╠+1.0）mm。
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PCB及電路抗干擾措施
印制電路板的抗干擾設(shè)計與具體電路有著密切的關(guān)系，這里僅就PCB抗干擾設(shè)計的幾項常用措施做一些說明。
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電源線設(shè)計
根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。
同時、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。
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電源線的設(shè)計
地線設(shè)計的原則是：
a. 數(shù)字地與模擬地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開。
低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而租，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。
b. 接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很紉的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。
因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在2——3mm以上。
c. 接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成團(tuán)環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。
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退藕電容配置
PCB設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨?br />
退藕電容的一般配置原則是：
a. 電源輸入端跨接10——100uf的電解電容器。如有可能，接100uF以上的更好。
b. 原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個0.01pF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4——8個芯片布置一個1 —— 10pF的但電容。
c. 對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件，如 RAM、ROM存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。
d.電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。
—— The End ——
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