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你的產(chǎn)品怎樣進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)?

更新時間:2025-02-26   點(diǎn)擊次數(shù):497次

電路抗干擾設(shè)計(jì)原則匯總:


1、

電源線的設(shè)計(jì)

(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)。


2、

地線的設(shè)計(jì)

(1)模擬地和數(shù)字地分開;

(2)盡量采用單點(diǎn)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(jì),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。


3、

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)圍繞核心器件進(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(jī)箱中的位置和方向;

(6) 縮短高頻元器件之間的引線。


4、

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。


5、

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) 閑置不用的門電路不要懸空;

(5) 時鐘垂直于IO線時干擾?。?/p>

(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。


6、

其他設(shè)計(jì)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(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。走線盡量短接,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。


7、

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。


8、

電源線

電源線盡量短,走直線,走樹形,不要走環(huán)形。


9、

布局

首先,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。最后,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:

(1)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。


(2)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。


(3)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(jī)的機(jī)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。


(4)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(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)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(jī)外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。


(5)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:

(1)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。


(2)以每個功能電路的核心元件為中心,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。


(3)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)。


(4)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(jī)械強(qiáng)度。


10、

布線

布線的原則如下:

(1)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。



(2)印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)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)線的最小間距主要由最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。


(3)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。


11、

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,焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。


12、

PCB及電路抗干擾措施

印制電路板的抗干擾設(shè)計(jì)與具體電路有著密切的關(guān)系,這里僅就PCB抗干擾設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)常用措施做一些說明。


13、

電源線的設(shè)計(jì)

根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加粗電源線寬度,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(qiáng)抗噪聲能力。



14、

地線設(shè)計(jì)

地線設(shè)計(jì)的原則是:

(1)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(diǎn)并聯(lián)接地,實(shí)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(diǎn)串聯(lián)接地,地線應(yīng)短而粗,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。


(2)接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很細(xì)的線條,則線路阻抗會出現(xiàn)較大變化,大電流流過時會導(dǎo)致接地電位出現(xiàn)較大變化,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。


(3)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。



15、

退藕電容配置

PCB設(shè)計(jì)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?/p>


退藕電容的一般配置原則是:

(1)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。

(2)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。

(3)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。

(4)電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。

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