印刷電路板設(shè)計(jì)完成后,會(huì)遇到很多干擾,就如同手機(jī)信號(hào)一樣,有干擾之后自然會(huì)影響用戶使用體驗(yàn),所以,抗干擾是十分重要的,到底我們應(yīng)該怎么抗干擾,抗干擾又有哪些原則呢,接下來(lái)就為大家介紹。
一 電源線布置:1輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行最好加線間地線以免發(fā)生反饋藕合
2印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定 當(dāng)銅箔厚度為0.05mm寬度為1~15mm時(shí)通過(guò)2A的電流溫度不會(huì)高于3因此導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求對(duì)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(duì)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(huì)影響電氣性能此外盡量避免使用大面積銅箔否則長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象必須用大面積銅箔時(shí)最好用柵格狀.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
二 地線布置:1、數(shù)字地與模擬地分開(kāi)。2、接地線應(yīng)盡量加粗,致少能通過(guò)3倍于印制板上的允許電流,一般應(yīng)達(dá)2~3mm。3、接地線應(yīng)盡量構(gòu)成死循環(huán)回路,這樣可以減少地線電位差。
三 器件配置:1、時(shí)鐘發(fā)生器、晶振和CPU的時(shí)鐘輸入端應(yīng)盡量靠近且遠(yuǎn)離其它低頻器件。2、小電流電路和大電流電路盡量遠(yuǎn)離邏輯電路。3、印制板在機(jī)箱中的位置和方向,應(yīng)保證發(fā)熱量大的器件處在上方。
四 去耦電容配置:1、印制板電源輸入端跨接10~100μF的電解電容,若能大于100μF則更好。2、每個(gè)集成芯片的Vcc和GND之間跨接一個(gè)0.01~0.1μF的陶瓷電容。如空間不允許,可為每4~10個(gè)芯片配置一個(gè)1~10μF的鉭電容。3、對(duì)抗噪能力弱,關(guān)斷電流變化大的器件,以及ROM、RAM,應(yīng)在Vcc和GND間接去耦電容。4、在單片機(jī)復(fù)位端“RESET”上配以0.01μF的去耦電容。5、去耦電容的引線不能太長(zhǎng),尤其是高頻旁路電容不能帶引線。五 功率線、交流線和信號(hào)線分開(kāi)走線功率線、交流線盡量布置在和信號(hào)線不同的板上,否則應(yīng)和信號(hào)線分開(kāi)走線。
六 用好去耦電容 集成電路電源和地之間的去耦電容有兩個(gè)作用:一方面是本集成電路的蓄能電容,另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個(gè)電容的分布電感的典型值是5μH。0.1μF的去耦電容有5μH的分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說(shuō),對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對(duì)40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。 1μF、10μF的電容,并行共振頻率在20MHz以上,去除高頻噪聲的效果要好一些。 每10片左右集成電路要加一片充放電電容,或1個(gè)蓄能電容,可選10μF左右。最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來(lái)的,這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。 去耦電容的選用并不嚴(yán)格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。 在焊接時(shí)去耦電容的引腳要盡量短,長(zhǎng)的引腳會(huì)使去耦電容本身發(fā)生自共振。例如1000pF的瓷片電容引腳長(zhǎng)度為6.3mm時(shí)自共振的頻率約35MHz,引腳長(zhǎng)12.6mm時(shí)為32MHz。
七 降低噪聲和電磁干擾的經(jīng)驗(yàn)印刷電路板的抗干擾設(shè)計(jì)原則1. 可用串個(gè)電阻的辦法,降低控制電路上下沿跳變速率。2. 盡量讓時(shí)鐘信號(hào)電路周?chē)碾妱?shì)趨近于0,用地線將時(shí)鐘區(qū)圈起來(lái),時(shí)鐘線要盡量短。3. I/O驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近印制板邊。4. 閑置不用的門(mén)電路輸出端不要懸空,閑置不用的運(yùn)放正輸入端要接地,負(fù)輸入端接輸出端。5. 盡量用45°折線而不用90°折線, 布線以減小高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā)射與耦合。6. 時(shí)鐘線垂直于I/O線比平行于I/O線干擾小。6. 元件的引腳要盡量短。8. 石英晶振下面和對(duì)噪聲特別敏感的元件下面不要走線。9. 弱信號(hào)電路、低頻電路周?chē)鼐€不要形成電流環(huán)路。10. 需要時(shí),線路中加鐵氧體高頻扼流圈,分離信號(hào)、噪聲、電源、地。印制板上的一個(gè)過(guò)孔大約引起0.6pF的電容;一個(gè)集成電路本身的封裝材料引起2pF~10pF的分布電容;一個(gè)線路板上的接插件,有520μH的分布電感;一個(gè)雙列直插的24引腳集成電路插座,引入4μH~18μH的分布電感。
八 其它原則:1、總線加10K左右的上拉電阻,有利于抗干擾。2、布線時(shí)各條地址線盡量一樣長(zhǎng)短,且盡量短。3、PCB板兩面的線盡量垂直布置,防相互干擾。4、去耦電容的大小一般取C=1/F,F(xiàn)為數(shù)據(jù)傳送頻率。5、不用的管腳通過(guò)上拉電阻(10K左右)接Vcc,或與使用的管腳并接。6、發(fā)熱的元器件(如大功率電阻等)應(yīng)避開(kāi)易受溫度影響的器件(如電解電容等)。7、采用全譯碼比線譯碼具有較強(qiáng)的抗干擾性。 為扼制大功率器件對(duì)微控制器部分?jǐn)?shù)字元元電路的干擾及數(shù)字電路對(duì)模擬電路的干擾,數(shù)字地`模擬地在接向公共接地點(diǎn)時(shí),要用高頻扼流環(huán)。這是一種圓柱形鐵氧體磁性材料,軸向上有幾個(gè)孔,用較粗的銅線從孔中穿過(guò),繞上一兩圈,這種器件對(duì)低頻信號(hào)可以看成阻抗為零,對(duì)高頻信號(hào)干擾可以看成一個(gè)電感..(由于電感的直流電阻較大,不能用電感作為高頻扼流圈). 當(dāng)印刷電路板以外的信號(hào)線相連時(shí),通常采用屏蔽電纜。對(duì)于高頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào),屏蔽電纜的兩端都接地,低頻模擬信號(hào)用的屏蔽電纜,一端接地為好。 有些對(duì)噪聲和干擾非常敏感的電路或者高頻噪聲特別嚴(yán)重的電腦,應(yīng)該用金屬罩遮蔽的,使用螺絲釘固定遮蔽罩是一個(gè)不錯(cuò)的方法,但是在使用時(shí)要注意不同材料接觸時(shí)引起的電位差造成的腐蝕。