印刷電路板設(shè)計完成后,會遇到很多干擾,就如同手機信號一樣,有干擾之后自然會影響用戶使用體驗,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。2、接地線應(yīng)盡量加粗,致少能通過3倍于印制板上的允許電流,一般應(yīng)達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、時鐘發(fā)生器、晶振和CPU的時鐘輸入端應(yīng)盡量靠近且遠離其它低頻器件。2、小電流電路和大電流電路盡量遠離邏輯電路。3、印制板在機箱中的位置和方向,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、每個集成芯片的Vcc和GND之間跨接一個0.01~0.1μF的陶瓷電容。如空間不允許,可為每4~10個芯片配置一個1~10μF的鉭電容。3、對抗噪能力弱,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,尤其是高頻旁路電容不能帶引線。五 功率線、交流線和信號線分開走線功率線、交流線盡量布置在和信號線不同的板上,否則應(yīng)和信號線分開走線。
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,對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對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的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(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。 在焊接時去耦電容的引腳要盡量短,長的引腳會使去耦電容本身發(fā)生自共振。例如1000pF的瓷片電容引腳長度為6.3mm時自共振的頻率約35MHz,引腳長12.6mm時為32MHz。
七 降低噪聲和電磁干擾的經(jīng)驗印刷電路板的抗干擾設(shè)計原則1. 可用串個電阻的辦法,降低控制電路上下沿跳變速率。2. 盡量讓時鐘信號電路周圍的電勢趨近于0,用地線將時鐘區(qū)圈起來,時鐘線要盡量短。3. I/O驅(qū)動電路盡量靠近印制板邊。4. 閑置不用的門電路輸出端不要懸空,閑置不用的運放正輸入端要接地,負輸入端接輸出端。5. 盡量用45°折線而不用90°折線, 布線以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合。6. 時鐘線垂直于I/O線比平行于I/O線干擾小。6. 元件的引腳要盡量短。8. 石英晶振下面和對噪聲特別敏感的元件下面不要走線。9. 弱信號電路、低頻電路周圍地線不要形成電流環(huán)路。10. 需要時,線路中加鐵氧體高頻扼流圈,分離信號、噪聲、電源、地。印制板上的一個過孔大約引起0.6pF的電容;一個集成電路本身的封裝材料引起2pF~10pF的分布電容;一個線路板上的接插件,有520μH的分布電感;一個雙列直插的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、布線時各條地址線盡量一樣長短,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的抗干擾性。 為扼制大功率器件對微控制器部分?jǐn)?shù)字元元電路的干擾及數(shù)字電路對模擬電路的干擾,數(shù)字地`模擬地在接向公共接地點時,要用高頻扼流環(huán)。這是一種圓柱形鐵氧體磁性材料,軸向上有幾個孔,用較粗的銅線從孔中穿過,繞上一兩圈,這種器件對低頻信號可以看成阻抗為零,對高頻信號干擾可以看成一個電感..(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線相連時,通常采用屏蔽電纜。對于高頻信號和數(shù)字信號,屏蔽電纜的兩端都接地,低頻模擬信號用的屏蔽電纜,一端接地為好。 有些對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不錯的方法,但是在使用時要注意不同材料接觸時引起的電位差造成的腐蝕。