PCB级的电磁兼容设计

lap · 发表于 2012-3-19 20:59

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1．引言
印制线路板（PCB）是电子产品中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，
它是各种电子设备最基本的组成部分，它的性能直接关系到电子设备质量的好坏。随着信息化社会的发展，
各种电子产品经常在一起工作，它们之间的干扰越来越严重，所以，电磁兼容问题也就成为一个电子系统能
否正常工作的关键。同样，随着电于技术的发展，PCB 的密度越来越高，PCB 设计的好坏对电路的干扰及抗
干扰能力影响很大。要使电子电路获得最佳性能，除了元器件的选择和电路设计之外，良好的PCB 布线在电
磁兼容性中也是一个非常重要的因素。
既然PCB 是系统的固有成分，在PCB 布线中增强电磁兼容性不会给产品的最终完成带来附加费用。但是，
在印制线路板设计中，产品设计师往往只注重提高密度，减小占用空间，制作简单，或追求美观，布局均匀，
忽视了线路布局对电磁兼容性的影响，使大量的信号辐射到空间形成骚扰。一个拙劣的PCB 布线能导致更多
的电磁兼容问题，而不是消除这些问题。在很多例子中，就算加上滤波器和元器件也不能解决这些问题。到
最后，不得不对整个板子重新布线。因此，在开始时养成良好的PCB 布线习惯是最省钱的办法。
有一点需要注意，PCB 布线没有严格的规定，也没有能覆盖所有PCB 布线的专门的规则。大多数PCB 布
线受限于线路板的大小和覆铜板的层数。一些布线技术可以应用于一种电路，却不能用于另外一种，这便主
要依赖于布线工程师的经验。然而还是有一些普遍的规则存在，下面将对其进行探讨。
为了设计质量好、造价低的PCB，应遵循以下一般原则：
2．PCB 上元器件布局
首先，要考虑PCB 尺寸
大小。PCB 尺寸过大时，印
制线条长，阻抗增加，抗噪
声能力下降，成本也增加；
过小，则散热不好，且邻近
线条易受干扰。在确定PCB
尺寸后．再确定特殊元件的
位置。最后，根据电路的功
能单元，对电路的全部元器
件进行布局。
电子设备中数字电路、模拟电路以及电源电路的元件布局和布线其特点各不相同，它们产生的干扰以及
抑制干扰的方法不相同。此外高频、低频电路由于频率不同，其干扰以及抑制干扰的方法也不相同。所以在
元件布局时，应该将数字电路、模拟电路以及电源电路分别放置，将高频电路与低频电路分开。有条件的应
使之各自隔离或单独做成一块电路板。此外，布局中还应特别注意强、弱信号的器件分布及信号传输方向途
径等问题。
在印制板布置高速、中速和低速逻辑电路时，应按照图1－①的方式排列元器件。
在元器件布置方面与其它逻辑电路一样，应把相互有关的器件尽量放得靠近些，这样可以获得较好的抗
噪声效果。元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题。原则之一是各部件之间的引线要尽
量短。在布局上，要把模拟信号部分，高速数字电路部分，噪声源部分（如继电器，大电流开关等）这三部
分合理地分开，使相互间的信号耦合为最小。如图1－②所示。
时钟发生器、晶振和CPU 的时钟输入端都易产生噪声，要相互靠近些。易产生噪声的器件、小电流电路、
大电流电路等应尽量远离逻辑电路。如有可能，应另做电路板，这一点十分重要。.....附件内容有更丰富的内容。