高速pcb設(shè)計(jì)指南之四(doc23)-經(jīng)營(yíng)管理(存儲(chǔ)版)
【正文】 間）為 3 到18ns之間。信號(hào)在AB線上的延遲時(shí)間是 Td。如印刷線路板為四層板，其中有一層是大面積的地，或雙面板，信號(hào)線的反面是大面積的地時(shí)，這種信號(hào)間的交叉干擾就會(huì)變小。模擬電路中的模擬信號(hào)更經(jīng)受不住來(lái)自電源的干擾。 這些小的分布參數(shù)對(duì)于這行較低頻率下的微控制器系統(tǒng)中是可以忽略不計(jì)的；而對(duì)于高速系統(tǒng)必須予以特別注意。與印刷線路板以外的信號(hào)相連時(shí)，通常采用屏蔽電纜。去耦電容有兩個(gè)作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)瞬間的充放電能；另一方面旁路掉該器件的高頻 中國(guó)最大的管理資料下載中心 (收集 \整理 . 部分版權(quán)歸原作者所有 ) 第 21 頁(yè) 共 23 頁(yè) 噪聲。 能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關(guān)鍵地方。 MCD無(wú)用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源地的端都要接，不要懸空。 時(shí)鐘線垂直于 I/O 線比平行 I/O 線干擾小，時(shí)鐘元件引腳遠(yuǎn)離I/O電纜。 每個(gè)集成電路一個(gè)去耦電容。 弱信號(hào)電路，低頻電路周?chē)灰纬呻娏鳝h(huán)路。 模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號(hào)線，特別是時(shí)鐘。 （ 7） I/O驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近印刷板邊，讓其盡快離開(kāi)印刷板。 去耦電容值的選取并不嚴(yán)格，可按 C=1/f 計(jì)算；即10MHz 取 ，對(duì)微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)，取 ~之間都可以。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。印刷線路板上，要有多個(gè)返回地線，這些都會(huì)聚到回電源的那個(gè)接點(diǎn)上，就是所謂單點(diǎn)接地。 一個(gè)線路板上的接插件，有 520nH 的分布電感。電路中微控制器的復(fù)位線，中斷線，以及其它一些控制線最容易受外界噪聲的干擾。 CMOS 工藝制造的微控制由輸入阻抗高，噪聲高，噪聲容限也很高，數(shù)字電路是迭加 100~200mv 噪聲并不影響其工作。 用以下結(jié)論歸納印刷線路板設(shè)計(jì)的一個(gè)規(guī)則： 信號(hào)在印刷板上傳輸，其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所用器件的標(biāo)稱延遲時(shí) 中國(guó)最大的管理資料下載中心 (收集 \整理 . 部分版權(quán)歸原作者所有 ) 第 18 頁(yè) 共 23 頁(yè) 間。 信號(hào)在印制板上的延遲時(shí)間與引線的特性阻抗有 關(guān)，即與印制線路板材料的介電常數(shù)有關(guān)。 系統(tǒng)含有大功率，大電流驅(qū)動(dòng)電路，如產(chǎn)生火花的繼電器，大電流開(kāi)關(guān)等。 5 對(duì)靜電的防護(hù) 靜電放電可通過(guò)直接傳導(dǎo)，電容耦合和電感耦合三種方式進(jìn)入電子線路。但對(duì)防止磁場(chǎng)感應(yīng)仍有很好作用。 對(duì)電容耦合： ① 增大線間距離。 ② 印刷線路板上正負(fù)載流導(dǎo)體的布局。 ※ 注意長(zhǎng)線傳輸中的波形畸變。 ※ 要為模擬電路專(zhuān)門(mén)提供一根零伏線。 對(duì)強(qiáng)用雙層磁屏蔽體。 電場(chǎng)屏蔽設(shè)計(jì)重點(diǎn)： 屏蔽板程控受保護(hù)物；屏蔽板接地必須良好。 分直接搭接、間接搭接方式。 缺點(diǎn)：容 易出現(xiàn)靜電積 中國(guó)最大的管理資料下載中心 (收集 \整理 . 部分版權(quán)歸原作者所有 ) 第 8 頁(yè) 共 23 頁(yè) 累引起強(qiáng)烈的靜電放電。空氣流動(dòng)時(shí)總是趨向于阻力小的地方流動(dòng)，所以在印制電路板上配置器件時(shí)，要避免在某個(gè)區(qū)域留有較大的空域。 ● 對(duì)于噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件和 ROM、 RAM 等存儲(chǔ)型器件，應(yīng)在芯片的電源線（ Vcc）和地線（ GND）間直接接入去耦電容。必要時(shí)可加終端匹配，即在傳輸線的末端對(duì)地和電源端各加接一個(gè)相同阻值的匹配電阻。 為了避免高頻信號(hào)通過(guò)印制導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射，在印制電路板布線時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ● 盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線寬度不要突變，導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于 90度禁止環(huán)狀走線等。電磁兼容性設(shè)計(jì)的目的是使電子設(shè)備既能抑制各種外來(lái)的干擾，使電子設(shè)備在特定的電磁環(huán)境中能夠正常工作，同時(shí)又能減少電子設(shè)備本身對(duì)其它電子設(shè)備的電磁干擾。 中國(guó)最大的管理資料下載中心 (收集 \整理 . 部分版權(quán)歸原作者所有 ) 第 2 頁(yè) 共 23 頁(yè) 將數(shù)字電路與模擬電路分開(kāi) 電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開(kāi)，而 兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。例如，如果印制板兩條細(xì)平行線靠得很近，則會(huì)形成信號(hào)波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射噪聲。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來(lái)使用，可解決大部分干擾問(wèn)題。因此應(yīng)將接地線盡量加粗，使它能通過(guò)三位于印制電路板的允許電流。時(shí)鐘引線、行驅(qū)動(dòng)器或總線驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線常常載有大的瞬變電流，印制導(dǎo)線要盡可能地短。對(duì)于那些離開(kāi)印制電路板的引線，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊緊挨著連接器。 三、去耦電容配置 在直流電源回路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲。 在 器件布置方面與其它邏輯電路一樣，應(yīng)把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些，這樣可以獲得較好的抗噪聲效果。 在水平方向上，大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印制板上方布置，以便減少這些器件工作時(shí)對(duì)其它器件溫度的影響。 以上所述只是印制電路板可靠性設(shè)計(jì)的一些通 用原則，印制電路板可靠性與具體電路有著密切的關(guān)系，在設(shè)計(jì)中不還需根據(jù)具體電路進(jìn)行相應(yīng)處理，才能最大程度地保證印制電路板的可靠性。 缺點(diǎn)：不適宜用于高頻場(chǎng)合。 接高設(shè)備工作的穩(wěn)定性，避免設(shè)備對(duì)大地的電位在外界電磁環(huán)境作用下發(fā)生的變化。 磁場(chǎng)屏蔽 磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理 高導(dǎo)磁材料的低磁阻起磁分路作用，使屏蔽體內(nèi)的磁場(chǎng)大大降低。 材料對(duì)電磁屏蔽的效果 實(shí)際的電磁屏 蔽體 七、產(chǎn)品內(nèi)部的電磁兼
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