PCB板地线与接地技术

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PCB板的地线设计和正确选择单点接地与多点接地

PCB板的地线设计和正确选择单点接地与多点接地

PCB板的地线设计和正确选择单点接地与多点接地类别:电源技术阅读:899在电子设备中,接地是控制干扰的重要方法。

将接地和屏蔽正确结合起来使用,可解决大部分干扰问题。

电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和以地等。

在PCB板的地线设计申,接地技术既应用于多层PCB,也应用于单层PCBo接地技术是为最小化接地阻抗,以减少从电路返回到电源之间的接地回路的电势。

(1)正确选择单点接地与多点接地在低频电路中,信号的工作频率小于1 MHz,它对布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。

当信号工作频率大于10 MHz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。

当工作频率在1~ 10 MHz时,如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1720,否则应采用多点接地法。

高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而粗,高频元件周围尽量布置栅格状大面积接地铜箔。

(2)数字电路与模拟电路分开电路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽量分开,且两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连。

此外,还要尽量加大线性电路的接地面积。

(3)加粗接地线若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。

因此应将接地线尽量加粗,使它能通过三倍于印制线路板的允许电流。

如有可能,接地线的宽度应大于3 mm.(4)接地线构成闭环路设计只由数字电路组成的印制线路板的地绒系统时,将接地线做成闭环路可以明显提高抗噪声能力。

其原因在于:印制线路板上有很多集成电路元件,尤其有耗电多的元件时,因受接地线粗细的限制,会在地结上产生较大的电位差,引起抗噪声能力下降,若将接地结构成环路,则会缩小电位差值,提高电子设备的抗噪声能力。

(5)全平面地当采用多层线路板设计时,可将其中一层作为“全地平面”,这样可减少接地阻抗,同时又起到屏蔽作用。

PCB板设计中的接地方法与技巧

PCB板设计中的接地方法与技巧

PCB板设计中的接地方法与技巧在电子设备设计中,印制电路板(PCB)的地位至关重要。

PCB板的设计需要考虑诸多因素,其中之一就是接地问题。

良好的接地方式可以有效地提高设备的稳定性、安全性以及可靠性。

本文将详细介绍PCB板设计中的接地方法与技巧。

让我们了解一下PCB板设计的基本概念。

PCB板设计是指将电子元件按照一定的规则和要求放置在板子上,并通过导线将它们连接起来的过程。

接地是其中的一个重要环节,它是指将电路的地线连接到PCB 板上的公共参考点,以实现电路的稳定工作和安全防护。

在PCB板设计中,接地的主要作用是提高电路的稳定性,同时还可以防止电磁干扰和雷电等外界因素对电路的影响。

通过将电路的地线连接到PCB板的公共参考点,可以减少电路之间的噪声和干扰,提高设备的性能和可靠性。

接地方式的选择取决于PCB板的设计和实际需求。

以下是一些常见的接地方式及其具体方法:直接接地:将电路的地线直接连接到PCB板上的参考点或金属外壳。

这种接地方式适用于对稳定性要求较高的电路,但需要注意避免地线过长导致阻抗过大。

间接接地:通过电容、电感等元件实现电路与地线的连接。

这种接地方式可以有效抑制电磁干扰,提高设备的抗干扰能力。

混合接地:结合直接接地和间接接地的方式,根据实际需求在不同位置选择不同的接地方式。

这种接地方式可以满足多种电路的接地需求,提高设备的灵活性和可靠性。

多层板接地:在多层PCB板中,将其中一层作为地线层,将电路的地线连接到该层上。

这种接地方式适用于高密度、高复杂度的PCB板设计,可以提供良好的电磁屏蔽效果。

挠性印制电路板接地:对于挠性印制电路板,可以使用金属箔或导电胶带实现电路与地线的连接。

这种接地方式适用于需要弯曲或伸缩的电路,可以提供良好的可塑性和稳定性。

确保接地连续且稳定:接地线的连接必须牢靠、稳固,确保在设备运行过程中不会出现松动或脱落现象。

同时,要确保地线阻抗最小,以提高电路的稳定性。

避免地线过长导致阻抗过大:地线的长度应尽可能短,以减少阻抗。

PCB铺地

PCB铺地

?设PCB板的电源(VCC和GND)分成两叉A和B,这本来没有什么错,也是正常的做法。

可是,A和B之间却要有几个信号必须连起来,这样,地线的问题就来了,要不要连呢?或者连与不连有什么考究呢???? 这个也可以这样理解:一个电源给两块板供电。

但两块子之间,是有信号互连的。

它产生的问题就是:接信号的时候,只互连信号而地不再一起连,或信号连地也要一起连,如何进行选择?分别有什么讲究???? 这个问题比较矛盾,请大家发表自己的见解和经验。

有实例更好。

?~~~这个问题一时说不清楚??? 对于数字信号板,我一般是信号线跟地线一起走的,就是说,如果两个板共用一个电源地,但是如果有信号通信时,我会把地线跟信号线一起连过去。

有时信号线多了,可能还会用到多根地线。

??? 而对于低频的模拟信号走线,则要考虑单点接地方面的问题了。

首先在布局时,就要考虑好地线电流的影响,信号流向要合理。

不能将输入端的地线,接在大电流的输出端附近的地线上。

有时分成一级级的地线,然后一起接到电源处。

对于两个板之间的屏蔽线,屏蔽层最好单端接地,地线应该单独走,避免屏蔽层中有大电流流过。

??? 接地这个东西,是比较麻烦,有时,随便拉根地出来,照样工作得很稳。

但是如果那天你刚好运气不好,则可能一根地线没弄好,就会导致你的整个系统瘫痪……?~~再来灌点水,欢迎大家踊跃砸砖……??? 1.数字接地方面的例子:电脑中的很多数据线都是多根地线的。

如IDE连接线,有很根地线;打印机并口(LPT)有多根地线;PCI局部总线板卡中,也有多根地线。

??? 2.低频模拟信号方面的:如音响系统中的放大器,地线的分布以及连接,都很有讲究。

如果处理得不好,会导致噪声大,通常是低频的“嗡嗡”声。

甚至还会产生自激而导致完全不能使用。

一般要求单点接地,就是各个部分的地,直接拉到电源地去,而不是随便从中间哪拉条地线出来;屏蔽线的屏蔽层,只让一端接地;地线不形成环路,如果有环路的话,可在适当的位置将环断开,接入一个0.1uF的小电容。

PCB板布线技巧

PCB板布线技巧

PCB板布线技巧1.合理规划布局:在开始布线之前,应该先对PCB板进行合理规划布局。

要根据电路的功能和信号传输的需求,将元器件和功能块合理地部署在PCB板上。

在布置元器件时,应该注意使信号路径尽可能的短,并保持良好的信号完整性。

2.地线和电源线设计:地线和电源线是电路中非常重要的信号线。

在布线时,要保证地线和电源线的宽度足够大以承受电流负载,并且要尽量减小地线和电源线的阻抗。

此外,还需要注意地线和电源线之间的间距,以避免相互干扰。

3.运用差分信号线:对于高速传输信号线,可以采用差分信号线布线。

差分信号线可以提高信号的抗干扰能力,减小信号线对周围环境的敏感度。

在布线时,应保持差分信号线的长度相等,并保持一定的间距,以避免互相干扰。

4.控制信号和高频信号的布线:对于控制信号和高频信号,布线时需要格外注意。

控制信号线应尽量和地线分开,以减小相互干扰的可能性。

对于高频信号线,应尽量避免走直线,而是采用更曲折的布线方式,以减小信号的辐射和串扰。

5.设计适当的信号地方向:在布线时,需要合理地选择信号的走向。

对于高频信号和运放信号,应尽量避免穿越整个板子。

信号线的走向应避免和其他高频信号和电源线相交,以减小相互干扰的可能性。

6.控制阻抗匹配:在布线中,要注意保持信号线的阻抗匹配。

如果信号线的阻抗不匹配,会导致信号的反射和损耗,从而影响信号的传输和质量。

通过控制信号线的宽度和间距,可以实现阻抗的匹配。

7.确保信号完整性:在布线时,需要注意信号的完整性。

可以通过增加电容和电感等元器件来实现信号的滤波和隔离,以减小干扰和噪声对信号的影响。

此外,还可以采用差分对地布线来降低信号的串扰。

8.注意电流回路:在布线时,需要特别关注电流回路的设计。

电流回路的布线需要注意回路的完整性,避免出现回路断开或者电流集中在其中一小段线路上的情况,从而引起电压降低和电流过载的问题。

以上就是PCB板布线的一些技巧。

在实际设计过程中,还需要根据具体的电路设计要求和特性进行合理的布线设计,从而实现电路性能和可靠性的最优化。

PCB设计中各种GND

PCB设计中各种GND

各种“地”——各种“GND”GND,指的是电线接地端的简写。

代表地线或0线。

电路图上和电路板上的GND(Ground)代表地线或0线.GND就是公共端的意思,也可以说是地,但这个地并不是真正意义上的地。

是出于应用而假设的一个地,对于电源来说,它就是一个电源的负极。

它与大地是不同的。

有时候需要将它与大地连接,有时候也不需要,视具体情况而定。

设备的信号接地,可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点,它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。

有单点接地,多点接地,浮地和混合接地。

单点接地是指整个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点,其他各个需要接地的点都直接接到这一点上。

在低频电路中,布线和元件之间不会产生太大影响。

通常频率小于1MHz的电路,采用一点接地。

多点接地是指电子设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上(即设备的金属底板)。

在高频电路中,寄生电容和电感的影响较大。

通常频率大于10MHz的电路,常采用多点接地。

浮地,即该电路的地与大地无导体连接。

虚地:没有接地,却和地等电位的点。

其优点是该电路不受大地电性能的影响。

浮地可使功率地(强电地)和信号地(弱电地)之间的隔离电阻很大,所以能阻止共地阻抗电路性耦合产生的电磁干扰。

其缺点是该电路易受寄生电容的影响,而使该电路的地电位变动和增加了对模拟电路的感应干扰。

“地”是电子技术中一个很重要的概念。

由于“地”的分类与作用有多种,容易混淆,故总结一下“地”的概念。

“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地,两者概念不同,目的也不同。

“地”的经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。

一:信号“地”又称参考“地”,就是零电位的参考点,也是构成电路信号回路的公共端。

(1) 直流地:直流电路“地”,零电位参考点。

(2) 交流地:交流电的零线。

应与地线区别开。

(3) 功率地:大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。

(4) 模拟地:放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。

PCB布线的技巧及注意事项

PCB布线的技巧及注意事项

PCB布线的技巧及注意事项布线技巧:1.确定电路结构:在布线之前,需要先确定电路结构。

将电路分成模拟、数字和电源部分,然后分别布线。

这样可以减少干扰和交叉耦合。

2.分区布线:将电路分成不同的区域进行布线,每个区域都有自己的电源和地线。

这可以减少干扰和噪声,提高信号完整性。

3.高频和低频信号分离:将高频和低频信号分开布线,避免相互干扰。

可以通过设立地板隔离和电源隔离来降低电磁干扰。

4.绕规则:维持布线规则,如保持电流回路的闭合、尽量避免导线交叉、保持电线夹角90度等。

这样可以减少丢失信号和干扰。

5.简化布线:简化布线路径,尽量缩短导线长度。

短导线可以减少信号传输延迟,并提高电路稳定性。

6.差分线布线:对于高速信号和差分信号,应该采用差分线布线。

差分线布线可以减少信号的传输损耗和干扰。

7.用地平面:在PCB设计中,应该用地平面层绕过整个电路板。

地平面可以提供一个低阻抗回路,减少对地回路电流的干扰。

8.参考层对称布线:如果PCB板有多层,应该选择参考层对称布线。

参考层对称布线可以减少干扰,并提高信号完整性。

注意事项:1.信号/电源分离:要避免信号线与电源线共享同一层,以减少互相干扰。

2.减小射频干扰:布线时要特别注意射频信号传输的地方,采取屏蔽措施,如避免长线路、使用高频宽接地等。

3.避免过长接口线:如果接口线过长,则信号传输时间会增加,可能导致原始信号失真。

4.避免过短导线:过短的导线也可能引发一些问题,如噪声、串扰等。

通常导线长度至少应该为信号上升时间的三分之一5.接地技巧:为了减少地回路的电流噪声,应该尽量缩短接地回路路径,并通过增加地线来提高接地效果。

6.隔离高压部分:对于高压电路,应该采取隔离措施,避免对其他电路产生干扰和损坏。

7.注重信号完整性:对于高速和差分信号,应该特别注重信号完整性。

可以采用阻抗匹配和差分线布线等技术来提高信号传输的稳定性。

总结起来,PCB布线需要遵循一些基本原则,如简化布线、分区布线、差分线布线等,同时需要注意电源和信号的分离、射频干扰的减小等问题。

pcb gnd 和 大地 电阻电容 绝缘阻抗

pcb gnd 和 大地 电阻电容 绝缘阻抗

pcb gnd 和大地电阻电容绝缘阻抗【主题】PCB中的GND和大地:电阻、电容和绝缘阻抗1. 引言在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计中,地线(GND)和大地(earth)是非常重要的概念。

它们涉及到电路的稳定性、电磁兼容性和安全性等方面的问题。

本文将深入探讨PCB中的GND和大地,重点讨论其在电阻、电容和绝缘阻抗方面的作用和影响。

2. GND和大地的定义和作用GND是指地线,是电路中用于连接各种元器件、防止电流波动并提供电流回流的导线或板线。

它在PCB设计中起到接地和屏蔽的作用,可以有效降低电路中的噪声和干扰。

而大地指的是地球,它在工业和家用电路中用作安全接地,可以将电路中的过电压和故障电流引入地面,保护人和设备的安全。

3. 电阻在PCB中的作用和设计原则在PCB设计中,电阻起着很重要的作用。

电阻可以用来限制电流,保护元器件不受过载电流的损害。

在GND和大地的连接中,电阻还可以起到平衡电流的作用,防止回流电流的不稳定和漂移。

在设计电路时,要根据具体的要求和性能指标,合理选择电阻的数值和功率。

考虑到温度漂移和线性度等因素,也要合理放置和布局电阻元件。

4. 电容在PCB中的作用和设计原则电容是PCB中常用的元器件,它可以用来存储电荷,平滑电压,隔离信号等。

在GND和大地连接中,电容可以起到滤波和隔离杂散电流的作用。

在PCB设计中,要注意选择合适的电容型号和参数,避免因电压、频率等问题导致电容失效或不稳定。

电容和电阻的配合设计也很重要,可以优化电路的稳定性和性能。

5. 绝缘阻抗的意义和设计原则绝缘阻抗是指PCB中不同层间、导线间的绝缘电阻。

它在PCB设计中是非常重要的,关系到电路的安全和稳定性。

合理设计绝缘阻抗可以提高电路的抗干扰能力,防止信号叠加和串扰,提高电路的传输速率和可靠性。

在PCB设计中,要根据层间距离、介质材料、工艺条件等因素,合理选择设计绝缘阻抗的数值和布局方式。

PCB的单点接地

PCB的单点接地

PCB的单点接地
单点接地指所有电路的地线接到公共地线的同一点,以减少地回路之间的相互干扰。

其中,串联单点接地指所有的器件的地都连接到地总线上,然后通过总线连接到地汇接点(如下a图)。

由于大家共用一根总线,会出现较严重的共模耦合噪声,同时由于对地分布电容的影响,会产生并联谐振现象,大大增加地线的阻抗,这种接法一般只用于低于1M的电路系统里。

并联单点接地指所有的器件的地直接接到地汇接点,不共用地总线(如下b图)。

可以减少耦合噪声,但是由于各自的地线较长,地回路阻抗不同,会加剧地噪声的影响,同样也会受到并联谐振的影响,一般使用的频率范围是1M到10MHZ之间。

实际的情况中可以灵活采用这两种单点接地方式,比如,可以将电路按照信号特性分组,相互不会产生干扰的电路放在一组,一组内的电路采用串联单点接地,不同组的电路采用并联单点接地。

这样,既解决了公共阻抗耦合的问题,又避免了地线过多的问题。

总的来说,单点接地适用于较低的频率范围内,或者线长小于1/20波长的情况。

单点接地两种形式。

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PCB板地线与接地技术PCB,自问世以来一直处于发展之中,尤其是20世纪80年代家电发展、90年代信息产业的崛起,大大推进了PCB设计技术、制造工艺与PCB工业的发展。

地线与接地是PCB板设计中的一个重要方面,其实现方式与PCB板上的功能电路、器件、高密化、高速化有关。

高速化还必须考虑高频谐波(常取10倍频),时钟信号上升边沿速率。

地线与接地设计在PCB 三个发展阶段中,在解决EMC方面积累了丰富经验的重要措施之一。

之一。

通孔插装技术(THT) 用PCB阶段,或用于以DIP器件为代表的PCB阶段。

40到80年代。

主要特点:镀(导)通孔起到电气互连和支撑器件引腿的双重作用。

提高密度主要靠减少线宽/间距。

之二。

表面安装技术(SMT)用PCB阶段,或用于QFP和走向BGA器件为代表的PCB阶段。

90年代到90年代中后期,PCB专业企业相继完成THT用PCB走向SMT用PCB的技术改造。

主要特点:镀(导)通孔只起到电气互连作用。

提高密度主要靠减少镀(导)通孔直径尺寸和采用埋盲孔结构。

之三。

芯片级封装(CSP)用PCB阶段,或用于SCM/BGA与MCM/BGA 为代表的MCM-L及其母板PCB阶段。

主要的典型产品是新一代的积层式多层板(BUM)。

主要特点:从线宽/间距(<0.1mm)、孔径(Φ<0.1mm)到介质厚度(<0.1mm)等全方位地进一步减少尺寸,使PCB达到更高的互连密度,以满足CSP的要求。

BUM于90年代出现,目前已步入生产阶段。

几个有关术语:接地通用术语,量身定制。

词前必须加修饰语。

示例(英国术语),是在建筑的接入线中,安全接地线对地的连接。

接地方法 所选择的一种满足特定要求的引导电流的最佳方法。

接地环路 包括一个作为接地电位元件(面、引线、导线)的电路,返回电流可以通过这个元件(面、引线、导线)返回。

一个电路中至少有一个接地环路。

地环路包括一些导电元件(如平板、走线及导线) 的电路,假定其具有地电位,有回流穿过。

一个电路至少有一个地环路。

尽管所设计的地环路是可以接受的,但不希望有的信号在环路中引起电流,可能导致系统不正常工作。

接地引线的设置从PCB到金属结构做固体接地连接,以便提供系统级的接地参考,无论系统使用的哪种接地方法都需要它。

单点接地 许多电路的参考点都汇总于一个单独的位置,以允许不同点间通信的方式,所有信号因此将参考同一位置的电位。

注意:在PCB上,两点间距离应保持λ/20以内。

例如,设噪声频率为1GHz, λ=30cm,λ/20为1.5cm。

距离应保持≤1.5cm。

如果考虑PCB材质ε= 2.3, λ/20距离为(λ/20)/ε=1.5/1.5=1cm多点接地使不同电路具有同一公共的等位体或参考的一种方法。

可以在所要求的许多位置通过任何可能的方式进行连接。

参考在两个电路之间进行电气连接,以使两个电路的0V参考电压相等。

RF接地用一种专门方法提供一个接地参考点,以使产品符合辐射及敏感度的要求。

安全接地 提供到大地接地点的回路,该回路通过合适的连接和敷设的从源到负载的连续的、低阻抗的呈弱电容的导体路径可防止触电危险。

屏蔽地为互连的电缆及主要机架提供0V参考或电磁屏蔽。

a.接地抗干扰设计地、接地、地线规划、接地原则,对于系统级、PCB板级而言,基本上是一样的,不同的,仅仅是在物理实现上、具体处理上会不一样。

接地分类如下图所示。

正确接地可防止线路各部分的串扰;尽量使各接地点处于零阻抗以防止接地线上的电压降。

以单片机系统为示例。

地线种类较多,本例的地很具代表性,可分为:基于设备工作需要接地系统地(PCB从功上有讲也可看作一个系统)—-信号回路的电位基准点(一般指直流电源0V电位),有时简称系统地、工作地、或电源地。

工作地---信号回路的电位基准点(直流电源的负极或0V点),可分为数字地、模拟地。

数字地,亦称逻辑地--数字系统中数字电路的0V或零电位,连接数字元器件接地引出端形成的地线。

模拟地---放大器,采样/保持器,以及A/D转换器输入信号的零电位, 连接模拟元器件接地引出端形成的地线。

信号地---传感器,接口输入的地。

功率地---大电流网络部件的0V电位, 连接功率元器件接地引出端形成的地线。

交流地---交流50Hz电源的地线。

直流地---作为直流电源的地线。

基于设备安全需要接地安全地---为保证人身和设备而接的地线,为设备或电路故障电流进入大地提供一个低阻抗通道,防止意外触电。

保护地---连接雷击过压保护元器件接地端形成的地线,是为瞬间过压提供泄放通道。

设备防雷地---为泄放因雷击而感应到设备上的过压的接地。

交流保护地---为交流设备提供安全保护的地线。

机壳地---连接设备金属外壳的地,确保机壳上无电压。

基于EMC需要接地屏蔽接地---为防止电路间寄生电容产生相互干扰,防止静电感应、外界电场敏感,提供对这些进行隔离和屏蔽的金属的地线。

滤波接地---提供滤波器中旁路电容的接地。

注意,如果滤波器不接地,这些电容器就处于悬浮状态,起不到虑波的作用。

噪声和干扰抑制接地---对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上多点与地相连,为干扰信号提供最低阻抗通道。

静电接地---非导电用的导体部件接地,泄放静电。

一点接地、多点接地原则当元件、电路、互连等都工作在≤1MHz时,选用单点接地方法(其中有两种方式:串联和并联接地。

注意,并联好于串联)最好。

必须记住,如果定用了单点接地,就必须在应用中保持一致性;如果没有其它条件支持,单、双点接地绝不可混用。

注意,随着频率升高,返回路径的电感会变得不可忽视。

频率越高,电源层和互连走线的阻抗越显著,若走线长度是信号λ/4的奇数倍时,这些阻抗会变得非常大。

那么,在返回路径中,只要存在有限阻抗,就会产生电压降,随之出现不希望的射频电流。

当射频阻抗变得显著时,这些走线和接地导体就产生环形天线效应(不论形状如何,都是天线)。

正是这种因果关系,当频率大于1MHz 时,一般不选用单点接地方法。

当然,有时也存在例外,不过得具体分析处理。

这里,对于1MHz到10MHz接地设计的一条经验法则:只有当最长的走线或每一根接地引线线长小于信号λ/20时仍可用单点接地方法。

当元件、电路、互连等都工作在≥10MHz,选用多点接地方法。

这种方法可以减少噪声产生电路与0V参考点之间的电感,但是两个接地引线间的物理距离不得超过那个被接地电路中最高频率信号波长的1/20。

数字地和模拟地的连接原则数字地主要指TTL和CMOS芯片、I/O接口芯片、CPU芯片等数字逻辑电路的地端,以及A/D、D/A转换器的数字地。

模拟地主要是指放大器、采样/保持器和A/D、D/A中模拟信号接地端。

在系统、PCB接地设计中,数字地和模拟地应分别接地。

注意:即使一个芯片上的两种地(如A/D、D/A和S/H)也要分别进行接地,尔后仅在一点把两种地连接起來,否则数字回路通过模拟电路的地线返回到数字电源,就会对模拟信号产生影响。

PCB板地线分布原则为防止内部地线干扰,必须遵循以下原则:TTL、CMOS器件的地线应呈辐射网状,避免环形;地线宽度视通过电流而定最好不小于3mm;旁路电容的地线不宜过长;功率地宜宽为好,而且与小信号地线分开。

5/5规则是关于什么时候选用多层板的规则。

基于EMC,当時钟频率超过5MHz,或上升沿時间小于5ns時,需要选用多层板。

在地线设计,遇到高频时, 即使使用常规接地方法或先进的地线系统也难以抑制EMC问题,5/5规则被作为选用多层板的依据。

b.接地连接线间距离---纵横比原则基于EMC,在PCB板中处理多点接地时,对各接地点间距离有一个限定原则:点距小于相关信号最高频率波长的1/20(其中包括连接金属底座的固定螺钉)c.镜像层---多层板中的一条低阻路径镜像层是PCB板中邻近电流或信号层的一层铜板或铜膜(电压层、接地层或者底层)。

镜像层用来提供一条低阻路径,使RF信号回流到接地,以此可消除RF信号噪声。

镜像层也称镜像面是用于加强接地效果的一种设计方法。

镜像层是德国人提出并普及的,并被收入标准作为术语。

d.重视并避免接地环路的产生接地环路是产生射频噪声的一个重要原因。

当多点接地时,接地点间距离较大,比如超过信号波长1/20,或者主参考地连接到交流地或机壳上时,射频噪声容易产生。

当接地环路出现时,很有必要采取隔离措施抑制射频能量从一个电路耦合到另一个电路。

如何避免地环路,在PCB板地设计中可采用:· 减少接地点(或改成单点接地)· 用隔离器件,如光耦器件等。

注意光耦器件适用于数字电路,用于模拟电路会出现非线性。

输入回路和输出回路有很高的耐压值, 达500~1000V甚至更高。

e.重视地弹现象的影响CMOS器件等效电路模型中,有封装的地引脚电感L1,电源引脚电感L2,输出引脚电感L3 ,当该器件在驱动一个标准负载(含电容C L,电阻R L)时,输出从高电平变为低电平的相应時刻,地引脚电感L1上将产生一个电压,这个感应电压便产生地弹。

同理, 输出从低电平变为高电平的相应時刻, 地引脚电感L1上也将产生一个电压,这个感应电压也会产生地弹,不过数值上低于前者。

地弹会使输入门槛值波动,输出的影响电压也会变化。

一旦地弹值过大,超过元器件噪声门限值,就会产生错误信息,将引起误操作触发。

地弹是逻辑元件产生的一种噪声源,随着信号变化速率和开关速度越来越快, 地弹的影响会日渐严重,设计上须倍加关注。

e.巧用地保护走线(称保护地)降低RF能量削弱其影响地保护走线是在关键信号(如高速时钟信号、周期信号或边沿变化速度很快的其他信号走线) 的上下或两边,使用地参考走线,把关键信号围在中间, 于是关键信号的RF能量被限制在有限区域,保护地线尽可能吸收这部分能量。

注意, 高速时钟信号、周期信号或边沿变化速度很快的信号,走线要宽而短以降低阻抗。

f.合理处理地层分割能保留完整的地平面,最好。

因为地层分割会对信号传输质量帯来影响。

有时也会酌情地把PCB分区成模拟和数字两个部分,有时为了合理利用PCB,一半数字,一半模拟,同理,电源也是如此。

但是要注意,不允许信号线跨越分割地或电源,否则由此产生EMI问题。

建议:地层合理分区,最好不分割。

g. PCB板EMC设计分析用等效元件因分布参数的引入,有:基本元件 等效元件导线 电感与电阻串联电阻 电感与并联阻、容相串联 电容 电感、电阻、电容相串联 电感 电感、电容相并联。

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