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1、職教之窗zhijiaozhichuangPCB布線技術中的抗干擾設計胡紅艷(湖南建材高等?？茖W校湖南衡陽421008)摘要：本文通過幾個典型的例子分析了各種干擾產(chǎn)生的途徑和原因,介紹了PCB（PrintingCircuitBoard）設計中的一些特殊規(guī)則及抗干擾設計的要求。關鍵詞：布線技術電磁干擾PCBPROTEL軟件隨著電子技術的飛速發(fā)展，PCB的密度越來越小等因素決定。實際上，大部分為1MHz以上。還高,電子系統(tǒng)的工作頻率也越來越高；模擬電路、有，隨著寄生電容的大小變化，不僅僅產(chǎn)生電路的數(shù)字電路、大規(guī)模的集成電路和大功率
2、電路的混合振蕩，甚至發(fā)生工作不穩(wěn)定和特性變壞的情況。而使用以及電子設備的工作帶寬越來越寬,靈敏度越在反相放大器中，如圖2所示，由于米勒效應引起來越高；并隨著網(wǎng)絡技術的應用，連接各設備之間高頻特性變壞。設反相放大器的增益為A，輸入輸?shù)碾娎|和空間聯(lián)網(wǎng)也越來越復雜。實踐證明,當我出間的寄生電容為C。由于米勒效應，從輸入端可們在使用PROTEL軟件制板時,盡管制定了相關的設計以看成輸入與GND之間加入了(A+1)C的電容。如果信規(guī)則及約束條件。在進行自動布局和自動布線時,號源電阻Rg非常低，則是可以的。然而，如果Rg很仍然出現(xiàn)印刷電
3、路板設計不當,并對系統(tǒng)的可靠性高，則該Rg與米勒電容(A+1)C就會形成LPF(低通濾產(chǎn)生不良影響。因此，要使電子系統(tǒng)獲得最佳性波器)，使得高頻特性下降.因此,，無論是正相放大能,在使用PROTEL軟件制板時,必須采用自動與手器還是反相放大器，其輸入輸出端都不允許靠得太動相結(jié)合。并應遵循設計的一般及特殊規(guī)則。近，特別在增益高或在寬帶放大器中更要特別注意。不僅對于一級放大器，對于多級放大器也同樣一、元器件布線要注意這個問題。1．盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設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
4、得太近,輸入和輸出元件應遠離。輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行,最好加上線間地線,以免發(fā)生反饋耦合。如：同相放大器的輸入輸出端一靠近(圖1)，則在它們之間就會產(chǎn)生寄生電容。這樣，由于該電容而形成了輸出返回到輸入的正反饋環(huán)路，最終引起振蕩。這種振蕩與輸入信號無關，即使在沒有輸入時也會發(fā)生。振蕩頻率由同相放大器的電路結(jié)構和寄生電容的大圖1輸入輸出端耦合產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象52CMEE中國現(xiàn)代教育裝備職教之窗zhijiaozhichuang3．濾波電路中的電解電容器，在電路圖中，即使連接是相同的，但布線次序有錯誤，也不能得到所希望的
5、電源波紋。圖4是為便于理解而畫出的圖。(a)壞的例子(b)好的例子圖4濾波電容的布線方法首先來分析圖4(a)，負載電路的布線是由整流圖2米勒效應引起的高頻特性二極管引出來的。濾波電容的布線與負載電路的布2．某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位線不同，也是從整流二極管引出來的。當進行這樣差，應加大它們之間的距離,以免放電引起意外短的布線時，負載電流不通過濾波電容，而直接流到路。帶高壓的元器件應盡量布置在調(diào)試時手不易觸負載電路，所以不能獲得所希望的電源波紋。負載及的地方。如同放大器的輸入輸出那樣，不僅對于相同系統(tǒng)的信號線，對于搭
6、載相互獨立的信號線也電流越大、濾波電容的容量越大、由整流二極管到一樣，在其電平差大時(30～40dB以上)，都不允許濾波電容的布線越細長時，這種傾向變得越嚴重。靠近。即使僅流過直流電流，在其電壓高或電流大圖4(b)該負載電路的布線是由整流二極管引出時，也不許靠近微小信號線。如圖3所示，將兩根來、并通過濾波電容來進行的。這樣，負載電流一線靠近看一下。設A線上搭載電源紋波(50Hz)1Vp-p，定通過濾波電容流動，也就消除了圖4(a)那樣的麻B線上搭載lmVp-p的微弱的信號,兩者電平差有1000煩。如果考慮到電流的流動，上述方
7、法的效果是很倍(60dB)之多。在電源存在紋波的情況下，由于頻明顯的。這種方法，不僅對濾波電容，而且對電源率低，靜電耦合是沒有問題的。但由于電磁耦合，旁路電容也一樣有效。A的電源波紋泄漏到B。情況嚴重者會發(fā)生振蕩等異4．考慮電流環(huán)路。簡單而言，電流環(huán)路其對?，F(xiàn)象。象范圍很廣，而且概念也很模糊。但是，其考慮方法卻是簡單的。在考慮電流的流動時，一定有去路和回路。由其去路和回路所形成的電流環(huán)路的面積要盡可能的小。對于電源線和信號線來講都是如此，圖5(a)是不好的例子，由電流的去路與回路所形成的環(huán)路非常大。電源線的環(huán)路大，因其波紋等
8、原因有可能對其他電路產(chǎn)生不良的影響。圖3電平差大的線在靠近時53CMEE中國現(xiàn)代教育裝備職教之窗zhijiaozhichuang在PCB上,要求外接電容、晶體或陶瓷諧振器的引線越短越好.RC振蕩器對干擾信號有潛在的敏感性,它能產(chǎn)生很短的時鐘周期,因而最好選晶體或陶瓷諧振器.另外,石英晶體的
