中兴设计规范与指南-pcb接地设计综述
印制电路板(PCB)设计综述
印刷电路板(PCB)设计1基本原则在进行印制板设计时，应考虑以下三个基本原则。
1.1电气连接的准确性印制板设计时，应使用电原理图所规定的元器件，印制导线的连接关系应与电原理图导线连接关系相一致，印制板和电路原理图上元件序号必须一一对应，非功能跳线（仅用于布线过程中的电气连接）除外。
注：如因结构、电气性能或其它物理性能要求不宜在印制板上布设的导线，应在相应文件（如原理图上）上做相应修改。
1.2可靠性和安全性印制板电路设计应符合相应电磁兼容和电器安规标准的要求。
1.3工艺性印制板电路设计时，应考虑印制板制造工艺和电控装配工艺的要求，尽可能有利于制造、装配和维修，降低焊接不良率。
2技术要求2.1印制板的选用2.1.1印制电路板板层的选择家用电器考虑产品的经济性，一般首选单面板，其次双面板。
2.1.2印制电路板的材料2.1.2.1双面板应采用玻璃纤维板FR-4，单面板应采用半玻纤板CEM-1或者纸质板FR-1。
2.1.2.2印制板材料的厚度选用1.6mm，单面铜层厚度一般为1盎司。
2.1.3印制电路板的工艺要求双面板原则上应该是喷锡板或镀金板，单面板原则上应该是抗氧化膜工艺的板。
2.2自动插件和贴片方案的选择双面板尽可能采用贴片设计，单面板一般采用自动插件方案设计；接合pcb的大小、EMC、安全以及批量生产效率的考虑，在有必要时可采用贴片和自动插件方案的混合工艺设计，但需合理考虑插件和贴片的元件数量的分配,一般情况下一块大拼板机插和贴片元件数量均需在25个元件以上(有贴片IC 的不受此限制)，一般情况下禁止PCB采取同一面既有红胶又有锡膏的工艺。
2.3布局2.3.1印制电路板的结构尺寸2.3.2贴片板的尺寸必须控制在长度100mm~300mm之间，宽度在50mm~250mm之间；插件板的尺寸必须控制在长度50mm ~330mm之间，宽度在50mm~250mm之间，过大不易控制板的变形，过小要采用拼板设计以提高生产效率。
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版接地设计经典课件
2020/10/20
PCB版接地设计经典
9
双面板接地设 计
• 梳形电源、地结构
* 任何电路都不宜直接采用梳形的地结构，由图可以看出信号的回流都必须折回根部，回 路面积大。但只要对较重要的信号加以地保护，布线完成之后将空的地方都敷上地铜皮， 并用多个过孔将两层的地连接在一起，这个缺陷可以得到弥补。这种结构只适用于低速 电路，PCB上信号的走向较单一，而且走线密度较低的情况。
b 确定高di/dt 、高dv/dt电路（产生辐射） PCB设计开始时，首先要确定电路中可能的干扰源。一般是高di/dt 、高 dv/dt电路，如：时钟、总线缓冲器/驱动器、高功率振荡器。在PCB布 局、布线和检查时对它们给予特别关注。
b 确定敏感电路（易受干扰） 确定电路中易受干扰的敏感电路，如：低电平模拟电路，高速数据和时
2020/10/20
PCB版接地设计经典
3
共模干扰电 压
• 所有的导体都具有一定的阻抗，电流流经地时，同样会产生压降。 流经工作地中的电流主要来自两个方面，一是信号的回流；另一 个是电源的电流需要沿工作地返回。 下图表示了典型的信号和电 源共地逻辑电路PCB上共模电压的产生。其中，Vnoise 是电流流 经工作地时产生的共模噪声电压。
2020/10/20
PCB版接地设计经典
10
双面板接地设计
（续）
• 栅格形地结构
* 栅格形地结构，电源和地分别从PCB的顶层和底层，以正交方式引出，在电源和地交叉 处放置去耦电容，电容的两端分别接电源和地。
中兴--射频板PCB工艺设计规范
Surface Mount Design and Land Pattern Standard
IPC 2252-2002
Design Guide for RF-Microwave Circuit Boards
3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。
3.1 微波 Microwaves 微波是电磁波按频谱划分的定义,是指波长从1m至0.1mm范围内的电磁波, 其相应的频
率从0.3GHz至3000GHz。这段电磁频谱包括分米波(频率从0.3GHz至3GHz)\厘米波(频率从 3GHz至30GHz)\毫米波(频率从30GHz至300GHz)和亚毫米波(频率从300GHz至3000GHz,有些文 献中微波定义不含此段)四个波段（含上限，不含下限）。具有似光性、似声性、穿透性、 非电离性、信息性五大特点。 3.2 射频 RF(Radio Frequency)
综上所述，可以考虑射频PCB可以定义为具有频率在30MHz至6GHz范围模拟信号的PCB， 但具体采用集总还是分布参数模型可根据公式确定。
由于基片的介电常数比较高，电磁波的传播速度比较慢，因此，比在空气中传播的波长 要短，根据微波原理，微带线对介质基片的要求：介质损耗小，在所需频率和温度范围内， 介电常数应恒定不变，热传导率和表面光洁度要高，和导体要有良好的沾附性等。对构成导 体条带的金属材料要求：导电率高电阻温度系数小，对基片要有良好的沾附性，易于焊接等。 3.4 阻抗 impedance
射频是电磁波按应用划分的定义,专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。频率 范围定义比较混乱，资料中有30MHz至3GHz, 也有300MHz至40GHz,与微波有重叠;另有一种按 频谱划分的定义, 是指波长从1兆m至1m范围内的电磁波, 其相应的频率从30Hz至300MHz；射 频（RF）与微波的频率界限比较模糊，并且随着器件技术和设计方法的进步还有所变化。 3.3 射频 PCB 及其特点
电路板的接地设计方法
电路板的接地设计方法接地设计是电路板设计中的重要环节，它能够确保电路板稳定运行，提高抗干扰能力，并降低电磁干扰。
本文将介绍电路板的接地设计方法，主要包含以下几个方面：确定接地类型、选择合适的接地方式、优化地线布局、考虑接地点选择、采取降噪措施、进行仿真测试、考虑电磁兼容性、遵循安全规范。
1.确定接地类型在电路板的接地设计中，首先要确定接地类型。
常见的接地类型有单点接地、多点接地和混合接地。
单点接地是指整个电路系统中只有一个接地点，所有信号都通过这个接地点返回地线。
多点接地是指每个信号线都有一个独立的接地点，它们通过多点汇流排连接回到电源地。
混合接地则是单点接地和多点接地的结合，它适用于具有多种频率的信号电路。
2.选择合适的接地方式在确定接地类型后，需要选择合适的接地方式。
常见的接地方式有串联接地和并联接地。
串联接地是指将所有电路元件串联起来，公共端接到地线上。
这种接地方式简单，但当公共端出现故障时，整个电路系统都会失效。
并联接地是指将每个电路元件连接到单独的地线上，然后将它们汇总到一个总线上。
这种接地方式可以提高系统的可靠性，但需要更多的布线空间。
3.优化地线布局地线布局的优化是电路板接地设计的重要环节。
在布线时，应该尽量减小地线的长度，以减小电阻和电感。
此外，应该避免地线出现突然的弯曲和拐角，以减小涡流和噪声。
为了优化地线布局，可以使用网格状或平行线状的地线结构。
4.考虑接地点选择在电路板的接地设计中，需要考虑接地点选择。
接地点应该尽量靠近电路元件，以减小引线和连接器的电阻和电感。
此外，接地点应该具有较低的阻抗和较高的电导率，以减小噪声和干扰。
为了提高接地的效果，可以使用多层次的接地设计。
5.采取降噪措施在电路板的接地设计中，可以采取降噪措施来减小噪声和干扰。
可以在地线上增加滤波器或去耦电容来降低交流噪声。
此外，可以在地线上增加磁珠或电感来抑制高频噪声。
这些降噪措施可以有效地提高电路板的抗干扰能力和稳定性。
【免费】接地设计规范和指南
目录第一章概述 (1)1.1 “地”的定义 (3)1.2 “接地”的分类及目的 (4)1.2.1 接“系统基准地” (4)1.2.2 接“静电防护与屏蔽地” (4)1.2.3 接“大地” (4)1.3 接地设计的基本原则 (4)1.4 各种地相连的六种情况 (5)1.5 静电防护与屏蔽地 (5)1.5.1功能单板静电防护与屏蔽地的设计 (5)1.5.2后背板静电防护与屏蔽地的设计 (6)第二章设备的接地设计 (7)2.1 立式大机架设备的接地设计 (7)2.1.1 多层机框的接地 (7)2.1.2 设备接大地 (7)2.2 台式设备的接地设计 (8)2.3 射频设备的接地设计 (10)2.3.1 接地要求 (10)2.3.2 射频设备的接地设计 (10)2.3.3 射频设备天馈系统的接地设计 (10)2.4 监控设备的接地设计 (10)2.4.1 监控设备的特殊性及其接地要求 (10)2.4.2 模拟量输入电路 (11)2.4.3 开关量输入电路 (12)2.4.4 开关量输出电路 (12)2.4.5 视（音）频模拟电路 (13)2.4.6 监控设备接大地 (13)2.5 浮地设备的接地设计 (13)2.5.1 浮地的基本概念 (13)2.5.2 浮地设备的特殊问题 (14)2.5.3 浮地设备的接地设计 (14)2.5.4设计案例 (15)2.5.4.1 问题描述和原因分析 (15)2.5.4.2 设计改进和实验结果 (15)第三章PCB的接地设计 (16)3.1 共模干扰、信号串扰和辐射 (16)3.1.1 共模干扰 (16)3.1.2 串扰 (16)3.1.3 辐射与干扰 (17)3.2 PCB接地设计原则 (17)3.2.1 确定高di/dt电路 (17)3.2.2 确定敏感电路 (17)3.2.3 最小化地电感和信号回路 (18)3.2.4 地层分割和地层不分割的合理应用 (18)3.2.5 接口地保持“干净”，使噪声无法通过耦合出入系统 (18)3.2.6 电路合理分区，控制不同模块之间的共模电流 (18)3.2.7贯彻系统的接地方案 (18)3.3 双面板的接地设计 (18)3.3.1 梳形电源、地结构 (18)3.3.2 栅格形地结构 (19)3.4 多层板的接地设计 (20)3.4.1 多层板的好处 (20)3.4.2 信号回路 (20)3.4.2.1 信号回流路径 (20)3.4.2.2 回流分布 (20)3.4.2.3 信号回路的构成 (21)3.4.3 参考平面被分割的影响 (22)3.4.3.1 参考平面分割或开槽 (22)3.4.3.2 时钟信号走在地平面上 (22)3.4.3.3 参考平面上通孔的隔离盘尺寸过大 (22)3.4.4 参考平面的设计 (23)3.4.4.1 数字电路与模拟电路之间没有信号联系 (24)3.4.4.2 数字电路与模拟电路之间联系的信号线较少且集中 (24)3.4.4.3 数字电路与模拟电路之间联系的信号线较多且难以集中在一块 (26)3.4.5 后背板的接地设计 (27)3.4.6 PCB的叠层设计 (27)3.4.6.1 PCB的叠层设计的原则 (27)3.4.6.2 PCB的叠层设计举例 (28)3.4.7 地平面的处理 (29)3.5 有金属外壳接插件的印制板的接地设计 (31)3.6 PCB的布局设计 (31)3.6.1 混合电路的分区 (31)3.6.2 数字电路的分区 (32)3.6.3 高频高速电路和敏感电路的布局 (32)3.6.4 保护器件的布局 (32)3.6.5 去耦电容的放置 (32)3.6.6 与后背板相连的插座上地线插针的设计 (33)3.7 PCB的布线设计 (33)3.7.1 3W原则 (33)3.7.2 保护线 (34)3.7.3 高频高速信号走线 (34)3.7.4 敏感信号信号走线 (34)3.7.5 I/O信号走线 (34)3.7.6 金属壳体的高频高速器件 (34)3.8 设计案例 (35)3.8.1 问题描述 (35)3.8.2 原因分析 (35)3.8.3 改进措施 (35)3.8.4 试验结果 (35)第四章元器件的接地设计 (36)4.1 机壳上的元器件的接地设计 (36)4.2 功能单板上元器件的接地设计 (37)4.3 后背板上元器件的接地设计 (37)4.4 金属部件和解插件的接地设计 (37)第五章线缆的接地设计 (38)5.1 信号电缆的类型 (38)5.1.1 双绞线 (38)5.1.2 同轴电缆 (38)5.1.3 带状电缆 (38)5.2 信号电缆线的接地设计 (38)5.2.1 屏蔽双绞线的接地 (38)5.2.2 同轴电缆的接地 (38)5.2.3 带状电缆的接地 (39)第六章搭接 (39)6.1 搭接及其目的 (39)6.2 搭接的方式与方法 (39)6.2.1 搭接的方式 (39)6.2.2 搭接的方法 (40)6.2.2.1 直接搭接的方法 (40)6.2.2.2 间接搭接的方法 (40)6.3 搭接的要求和处理 (40)第一章概述1.1 “地”的定义大地——地球工作地——信号回路的电位基准点（直流电源的负极或零伏点），在单板上可分为数字地GNDD与模拟地GNDA。
PCB设计与接地方法
PCB 设计与接地方法1. 整体考虑2. 音频考虑3. 噪声考虑4. EMC 考虑5．PCB 走线的3-W 法则 6. PCB 拐角走线 个别论述: 1. 整体考虑1.1 常用星点接地(一点接地)方法 优点: 不会产生串联相互干涉如果不能100%遵循, 需要个别小心考虑 当中如何选择星点? 有2个板本: 第一板本 – 电源滤波大电容为星点第二板本 – 机壳为星点最短最粗1.2调谐器(RF)接地及小信号接地调谐器RF前端及它的屏蔽壳必须接机壳为地线, 低信号接地可以调谐器地线分支出1.3MCU及KB 接地MCU及KB可共同接地, 该接地点经由窄小引线接上主地或机壳1.4 伺服PCB 接地方法四类接地分类, 马达驱动器/音频/数字/RF 电路接地方法. 各自一块单独铜箔为地, 经由窄小引线连通. 马达地经螺丝钉收紧机芯.1.5 信号输送方法信号线及信号地线同时并行输送可以减小噪音2. 音频考虑信号电流产生磁场, 电源线有许多噪音信号及噪音大电流产生的噪音电磁场,清楚信号电流方向及它的大小强度, 将信号电流电路面积减小, 可以减小电感耦合. 相应的电源线的地线应平行分布（并行的或并列的）以使回路面积最小化进而降低回路阻抗接主板地L ch.信号地线R ch小信号线路走线应该不许接近数字电路或噪音信号, 可加屏蔽在PCB板相邻层上的信号线应相互垂直(成90º)，这样能使串音最小化。
3.噪声考虑电源在PCB的入口点应被去耦。
电源应位于PCB的电源入口点，并尽快靠近大电流电路(功放IC)。
使导线间面积最小化进而使电感最小化）。
当将排线附于PCB上时，可能的话要提供多路接地回路以使回路面积最小化。
分散地线的运用VCC（干净电源）线路和信号线绝不能与未过滤的（不干净的）传送电池、点火、高电流或快速转换信号的线路平行。
通常将信号线和相关的接地回路放得越近越好以使电流回路面积最小化（见图）。
a) 低频信号电流经最小电阻线路b) 高频信号电流经最小电感线路小信号或外围电路应离I/O连接器越近越好，并远离高速数字电路、高电流电路或未过滤的电源电路。
PCB电磁兼容设计中的地线设计
PCB电磁兼容设计中的地线设计在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）电磁兼容设计中，地线设计是非常重要的一部分。
它可以帮助减少电磁辐射、抑制信号干扰以及提高系统的抗干扰能力。
本文将介绍几种常见的地线设计方法。
首先，采用地网设计。
地网是由面积较大的连续的金属区域组成的，通常位于PCB的一层或多层。
地网的作用是将整个PCB的地电位连接在一起，形成一种低阻抗的导体。
这可以有效抑制电磁辐射，提供高频信号的回路，降低信号回路的串扰和噪声干扰。
地网的形状可以根据需求而定，例如网格状、围墙状或组合设计。
其次，采用星形地线设计。
星形地线设计是将所有引脚的地连接到一个中央点，再连接到地网。
这种设计可以减少地回路的串扰和互相干扰。
此外，星形地线设计还可以提高可靠性，如果有一个地脚失效，其他地脚仍然可以正常工作。
另外，采用分区地线设计。
在大型复杂的PCB设计中，可以将PCB分成几个区域，并为每个区域设置独立的地线。
这可以减少不同模块之间的相互干扰，提高系统的抗干扰能力。
每个区域的地线可以连接到地网，以确保整个系统的地电位稳定。
此外，还有一些地线设计的注意事项。
首先，地线的宽度和长度应该合理选择，以确保地线的低电阻和低电感。
其次，地线应尽量避免与其他信号线、功率线或时钟线交叉。
如果必须交叉，应采取适当的阻隔措施，例如增加间距或屏蔽层。
另外，地线的走向应尽量直接，不应弯曲过多，以减少地线的电感。
最后，地线应尽量靠近其所对应的信号线，以减少回路面积和相互干扰。
综上所述，地线设计在PCB电磁兼容设计中非常重要。
合理的地线设计可以有效减少电磁辐射和信号干扰，提高系统的抗干扰能力。
通过采用地网设计、星形地线设计或分区地线设计等方法，可以有效地解决地线设计的问题。
此外，还需要注意地线宽度、走向和与其他信号线的交叉等问题，以确保地线的低电阻和低电感。
PCB设计中的地线布局技巧
PCB设计中的地线布局技巧在PCB设计中，地线布局是非常重要的一环，它直接关系到整个电路的稳定性、抗干扰能力和性能。
正确的地线布局可以有效减小电路中的干扰和噪声，提高信号传输的稳定性和可靠性。
下面将介绍一些在PCB设计中地线布局的一些技巧：1. 单点接地：在PCB设计中，最好是采用单点接地的方式，即将所有的地线都连接到一个点，再与地区分开。
这样可以避免产生不同地区之间的回流环路，减小干扰和误差的产生。
2. 地线尽量粗：地线越粗，电阻越小，传输电流的能力就越强。
因此，在设计PCB时，尽量将地线设计得足够粗，可以提高整个电路的性能。
3. 保持短而直：地线布局应尽量保持短而直的原则，尽量减小地线的长度和弯曲，以降低电磁干扰的产生。
此外，地线的长度对于信号的传输速度也会产生一定的影响，短接地线可以缩短信号的传输时间，提高传输速度。
4. 避免交叉设计：在PCB设计中，应尽量避免地线和信号线的交叉设计，交叉会导致相互干扰，产生串扰和回流环路。
因此，在设计PCB时，要尽量将地线与信号线分开布局，避免它们之间的交叉。
5. 使用地平面：在PCB设计中，地平面是非常重要的一部分，它可以起到电磁屏蔽和安全接地的作用。
地平面应尽量覆盖整个PCB板，与地线连接紧密，可以有效地减小电路中的干扰，提高整个电路的稳定性和可靠性。
6. 接地孔的设计：在PCB设计中，接地孔的设计也是非常重要的一环。
接地孔可以帮助将电压稳定、电流稳定地导入芯片，避免出现电流循环不畅等问题。
在设计接地孔时，应尽量将接地孔布局在电路板的四角，尽量避免接地孔与信号线之间的交叉。
7. 分析整体电路结构：在进行PCB设计时，应当从整体电路结构的角度出发，仔细分析和规划地线的布局。
合理地布局地线不仅可以提高整个电路的性能，还可以减少电磁干扰对于电路的影响，提高电路的稳定性和可靠性。
综上所述，在PCB设计中地线布局是非常重要的一环，它直接关系到电路的稳定性和性能。
PCB设计规范
PCB设计规范在前文中，我们已经介绍了PCB设计规范的一部分内容，包括组件布局、走线规则和封装规范等。
在本文中，我们将继续介绍更多的PCB设计规范，以帮助您更好地完成高质量的PCB设计。
1.地线规则地线是PCB电路板中非常重要的一部分，它承载着电路板上的共地信号。
为了确保地线的良好连接和电流传输，以下是一些地线规则：-尽量宽一些：地线的宽度应大于信号线宽度。
这是因为地线需要承载比信号线更多的电流，宽一些可以降低电流密度，减小电流热损失。
-确保连续性：地线应该是连续的，避免在地线中间插入其他信号线或孔。
如果有必要，可以通过设置连接孔来连接不同地区的地线。
-使用复合地线：对于高频或EMI敏感的电路板，最好使用复合地线。
复合地线是由多个地线平行并排连接而成，可以减小地线的电感和抗干扰能力。
-利用地面层：如果电路板的层数允许，尽量使用内部地面层。
内部地面层可以提供更好的电磁屏蔽和散热效果。
2.电源布局电源是PCB设计中不可或缺的一部分，良好的电源布局可以确保电路板的正常工作和可靠性。
以下是一些电源布局规则：-远离干扰源：电源线应尽量远离其他信号线和干扰源，特别是高频或大功率电路。
这可以避免电源线上出现噪声和干扰。
-减少电阻：电源线的电阻应尽量降到最低，以确保电压稳定性。
这可以通过增加电源线的宽度、缩短电源线长度以及合理选择电源线材料来实现。
-使用电源平面：如果电路板的层数允许，尽量在内部地面层或电源层上布置电源线和电容。
这样可以提供更好的电源过滤和绕回路径。
-导线宽度的选择：导线的宽度应根据电流要求和电阻控制来选择。
可以使用在线计算工具或根据设计经验进行选择。
3.引脚布局和走线引脚布局是PCB设计中非常关键的一部分，它涉及到组件之间的连接和信号传输。
-尽量简洁：引脚布局和走线应尽量简洁，减少交叉和纠缠。
这可以提高电路板的可读性和可维护性。
-分隔高频和低频信号：高频信号和低频信号应尽量分开布局和走线，以防止相互干扰。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/9/25
第 11 页
多层板的接地设计
有完整地平面的多层板之优点
(1) 信号提供较稳定的参考电平和低电感的信号回路，使所有 信号线具有确定的阻抗值；
(2) 为电路提供低电感的工作电源供电； (3) 可以控制信号间的串扰。
2020/9/25
第 12 页
多层板的接地设计（续）
信号回流
当信号的频率较低时, 信号的回流主要沿最低 电阻路径，即几何最短 路径,如图（a）。
2020/9/25
第 14 页
多层板的接地设计（续）
VCC
无损耗传输线等效电路
GND
GND
由回路的构成可以得出：
1）回路的构成上，电源平面与地网络平面同样重要； 2）滤波电容不仅起平滑电源、为电源去耦的作用。它还在信号回路中起桥梁作用； 3）应该纠正所有信号只能从地回流、电源平面不重要的片面观点。
2020/9/25
第8页
PCB接地设计原则（续）
接口地保持“干净”， 使噪声无法通过耦合出入系统 出入PCB板信号，特别是通过电缆连接的信号易将噪声耦合出入 系统，注意保持I/O地不受到共模干扰。接口部分的电源地尽量采 用平面。
电路合理分区，控制不同模块之间的共模电流 对于纯数字电路，应该注意按电路工作速率高、中、低以及I/O 进行分区。以减少电路模块之间的共模电流。
2020/9/25
第6页
PCB接地设计原则
共模干扰、串扰和幅射干扰都与PCB的接地设计有密切的关系。 一个好的设计可以有效控制信号回路的阻抗和回路面积，以及干 扰电流的幅度。
确定高di/dt 、高dv/dt电路（产生辐射） PCB设计开始时，首先要确定电路中可能的干扰源。一般是高di/dt 、高 dv/dt电路，如：时钟、总线缓冲器/驱动器、高功率振荡器。在PCB布 局、布线和检查时对它们给予特别关注。
2020/9/25
第3页
共模干扰电压
所有的导体都具有一定的阻抗，电流流经地时，同样会产生压降。 流经工作地中的电流主要来自两个方面，一是信号的回流；另一 个是电源的电流需要沿工作地返回。 下图表示了典型的信号和电 源共地逻辑电路PCB上共模电压的产生。其中，Vnoise 是电流流 经工作地时产生的共模噪声电压。
2020/9/25
第2页
工作地
工作地——信号回路的电位基准点（直流电源的负极或 零伏点），在单板上可分为数字地GNDD与模拟地 GNDA。数字地连接数字元器件接地端，模拟地连接模 拟元器件接地端。
理想的工作地是电路参考点的等电位平面。但在实际的 设计中，工作地被作为信号电流的低阻抗回路和电源的 供电回路。这样就会产生常遇到的三个问题：共模干扰、 信号串扰和幅射。
当信号达到一定频率 （F>1KHz）时,信号的 回流集中沿最低电感路 径，如图（b），返回 电流主要沿印制线的下 方回流。图中的虚线表 示信号的回流。
信号频率较高时 的回流分布
2020/9/25
第 13 页
多层板的接地设计（续）
信号回路的构成
频率较高时，不论信号紧靠的是电源平面还是地网络平面， 信号的返回电流总是沿紧靠的参考平面回流。
2020/9/25
第4页
串扰
PCB上相邻的印制线之间存在互感和耦合电容，当信号 电压或电流随时间快速变化时,会对周围的信号产生不可 忽视的串扰。图（a）是串扰的等效电路。图（b）是集 总参数下串扰（Crosstalk）与线间距D和印制线离地平 面（参考平面）高度H之间的关系。
2020/9/25
第5页
2020/9/25
第 10 页
双面板接地设计（续）
栅格形地结构
* 栅格形地结构，电源和地分别从PCB的顶层和底层，以正交方式引出，在电源和地交叉 处放置去耦电容，电容的两端分别接电源和地。
* 与梳形比较，栅格形地结构信号回路较小。栅格形地结构适用于低速的CMOS和普通的 TTL电路，但应该注意对较高速的信号加足够的地保护，使回路面积和回流路径的电感 达到最小。
辐射与干扰
PCB上的快速变化的电流回路，其作用相当于小回路天线，它会向外进行电磁 场幅射。图（a），属于差模辐射方式。幅射的电场强度与回路中电流的大小 Io、回路的面积A、电流的频率的二次方成正比。同理，PCB上的信号回路（小 回路天线）也会接收周围快速变化的电磁场，而产生干扰电流。 如图（b），当出入PCB的电缆上存在共模电流时，会产生共模幅射。幅射的 电场强度与共模电流的大小、共模电流的频率、线的长度成正比。同时，它也 会对PCB上的电路产生共模干扰。
确定敏感电路（易受干扰） 确定电路中易受干扰的敏感电路，如：低电平模拟电路，高速数据和时
钟。在设计时注意隔离和保护。
2020/9/25
第7页
PCB接地设计原则（续）
最小化地电感和信号回路 信号线应该尽量短，信号回路面积尽量小。对速度较高的电路应 用有地平面的多层板。 关键电路包括器件和走线，应尽量远离板的边缘。板的边缘存在 较强的干扰场。
贯彻系统的接地方案 PCB上的接地设计，应该符合设备系统的总接地方案。 特别是单板、背板，以及与机框机架需要搭接的地方，PCB上应 该 备有系统要求的安装孔、喷锡或采用其它镀层的导电接触面。
2020/9/25
第9页
双面板接地设计
梳形电源、地结构
* 任何电路都不宜直接采用梳形的地结构，由图可以看出信号的回流都必须折回根部，回 路面积大。但只要对较重要的信号加以地保护，布线完成之后将空的地方都敷上地铜皮， 并用多个过孔将两层的地连接在一起，这个缺陷可以得到弥补。这种结构只适用于低速 电路，PCB上信号的走向较单一，而且走线密度较低的情况。
接地设计规范与指南
PCB 的接地设计
眭诗菊 范大祥 编制
2020/9/25
第1页
PCB的接地设计要求
PCB的接地设计，首先应根据设备系统总的接地设计方 案，如：单板上的保护地、屏蔽地、工作地（包括数字 地和模拟地）等如何与背板连接，背板上的这些地又如 何与系统的各种地汇接，在PCB上落实系统接地方案对 PCB板的接地设计要求。