大專畢業(yè)論文——基于protel的pcb版圖設(shè)計(jì)與抗干擾技術(shù)的研究-資料下載頁(yè)
2025-06-24 04:09本頁(yè)面
【正文】 接點(diǎn)。印刷線路板上，要有多個(gè)返回地線，并都會(huì)聚到回電源的那個(gè)接點(diǎn)上，就是所謂單點(diǎn)接地。所謂模擬地、數(shù)字地、大功率器件地開分，是指布線分開，而最后都匯集到這個(gè)接地點(diǎn)上來。與印刷線路板以外的信號(hào)相連時(shí)，通常采用屏蔽電纜。對(duì)于高頻和數(shù)字信號(hào)，屏蔽電纜兩端都接地。低頻模擬信號(hào)用的屏蔽電纜，一端接地為好。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等。地線設(shè)計(jì)的原則是：（1）數(shù)字地與模擬地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開，分別與電源端地線相連，并盡可能加大線性電路的接地面積。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。 （2）接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線很細(xì)，則接地電位隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線寬度應(yīng)在2～3mm 以上。 （3）正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地。在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大， 因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHz時(shí)，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在1～10MHz時(shí)，如果采用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過波長(zhǎng)的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。 （4）將接地線構(gòu)成閉環(huán)路。設(shè)計(jì)只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時(shí)，將接地線做成閉環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在于：印制電路板上的很多集成電路元件，尤其遇到耗電多的元件時(shí)，因受接地線粗細(xì)的限制，會(huì)在地結(jié)上產(chǎn)生較大的電位差，引起抗噪聲能力下降，若將接地構(gòu)成環(huán)路，則會(huì)縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。 （1）在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)，操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取1～2KΩ，～47uF。 （2）CMOS的輸入阻抗很高，易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。 （3）選用外時(shí)鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。為減小信號(hào)傳輸中的畸變，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)間。 （4）注意印刷線板與元器件的高頻特性。在高頻情況下，印刷線路板上的引線、過孔、電阻、電容、接插件的分布電感與電容等不可忽略。電阻對(duì)高頻信號(hào)產(chǎn)生的反射，會(huì)對(duì)引線的分布電容起作用，當(dāng)引線長(zhǎng)度大于噪聲頻率相應(yīng)波長(zhǎng)的1/20時(shí)，就產(chǎn)生天線效應(yīng)，噪聲通過引線向外發(fā)射。 四、總結(jié)印制線路板是電子產(chǎn)品最基本的部件，也是絕大部分電子元器件的載體。當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品的印制線路板設(shè)計(jì)完成后，可以說其核心電路的騷擾和抗擾特性就基本已經(jīng)確定下來了，要想再提高其電磁兼容特性，就只能通過接口電路的濾波和外殼的屏蔽來“圍追堵截”了，這樣不但大大增加了產(chǎn)品的后續(xù)成本，也增加了產(chǎn)品的復(fù)雜程度，降低了產(chǎn)品的可靠性。可以說一個(gè)好的印制線路板可以解決大部分的電磁騷擾問題，只要同時(shí)在接口電路排板時(shí)增加適當(dāng)瞬態(tài)抑制器件和濾波電路就可以同時(shí)解決大部分抗擾度問題。印制線路板的抗干擾設(shè)計(jì)是一個(gè)技巧性很強(qiáng)的工作，同時(shí)，也需要大量的經(jīng)驗(yàn)積累。一個(gè)抗干擾設(shè)計(jì)良好的印制板是一個(gè)完美的“工藝品”，是無(wú)法抄襲和照搬的。但這并不是說我們的印制線路板就不必考慮產(chǎn)品的抗干擾性能，只有通過外圍電路和外殼進(jìn)行補(bǔ)救了。一般而言，使用以上的基本抗干擾措施，可消除印制板90%左右的常見干擾。由于硬件的可靠性是設(shè)備的復(fù)雜性函數(shù)，要消除一些特殊的、小概率的干擾，就要采用特殊的、更復(fù)雜的硬件抗干擾電路。但過多地采用硬件抗干擾措施，會(huì)明顯提高產(chǎn)品的常規(guī)成本，且硬件數(shù)量的增加，還會(huì)產(chǎn)生新的干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性下降。所以應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件和目標(biāo)要求，合理采用一些硬件抗干擾措施，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。若我們注意平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的積累和總結(jié)，最終我們也可以成為PCB“工藝品”設(shè)計(jì)大師，設(shè)計(jì)出自己的PCB“工藝極品”。五、 參考文獻(xiàn)1. 周良權(quán)。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)【M】..2. 趙晶。電路設(shè)計(jì)與制版PROTEL99高級(jí)應(yīng)用[M].3. 倪澤峰、江中華。電路板設(shè)計(jì)與制板Protel DXP典型實(shí)例[M].北京:人民郵電出版社,2003,4.4. 鄭美玲。Protel 99 SE在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2003(11):3941.5. 張偉 吳紅杰 徐海英。電路板設(shè)計(jì)與制板Protel DXP高級(jí)應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2003(4).176177.6. 趙晶. PROTEL99高級(jí)應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,.
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