高速pcb設(shè)計(jì)指南之四(參考版)
2025-08-01 17:10本頁面
【正文】 用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容作電路充放電儲(chǔ)能電容。(24)(23) 每個(gè)集成電路一個(gè)去耦電容。(21) 弱信號(hào)電路，低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路。(19) 對(duì)噪聲敏感的線不要與大電流，高速開關(guān)線平行。(18) 關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地。(16) 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。(14) 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。(12) 單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)接地、電源線、地線盡量粗，經(jīng)濟(jì)是能承受的話用多層板以減小電源，地的容生電感。(10) 印制板盡量使用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。(8) MCD無用端要接高，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。（7）I/O驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近印刷板邊，讓其盡快離開印刷板。(5) 時(shí)鐘產(chǎn)生器盡量靠近到用該時(shí)鐘的器件。(3) 盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼。(1) 能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關(guān)鍵地方。去耦電容值的選取并不嚴(yán)格，可按C=1/f計(jì)算；，對(duì)微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)，~。每10片左右的集成電路要加一片充放電電容，或稱為蓄放電容，電容大小可選10uf。1uf，10uf電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻率噪聲的效果要好一些。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門關(guān)門瞬間的充放電能；另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。用好去耦電容。(7)低頻模擬信號(hào)用的屏蔽電纜，一端接地為好。與印刷線路板以外的信號(hào)相連時(shí)，通常采用屏蔽電纜。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?？朔姶鸥蓴_，最主要的手段就是接地。在布局上，要把模擬信號(hào)部分，高速數(shù)字電路部分，噪聲源部分（如繼電器，大電流開關(guān)等）這三部分合理地分開，使相互間的信號(hào)耦合為最小。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。一個(gè)線路板上的接插件，有520nH的分布電感。電阻產(chǎn)生對(duì)高頻信號(hào)的反射，引線的分布電容會(huì)起作用，當(dāng)長度大于噪聲頻率相應(yīng)波長的1/20時(shí)，就產(chǎn)生天線效應(yīng)，噪聲通過引線向外發(fā)射。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。注意印刷線板與元器件的高頻特性(5)電網(wǎng)上的強(qiáng)干擾通過電源進(jìn)入電路，即使電池供電的系統(tǒng)，電池本身也有高頻噪聲。電源在向系統(tǒng)提供能源的同時(shí)，也將其噪聲加到所供電的電源上。減小來自電源的噪聲(4)若AB線為一模擬信號(hào)，要避免數(shù)字電路信號(hào)線CD對(duì)AB的干擾，AB線下方要有大面積的地，AB線到CD線的距離要大于AB線與地距離的2~3倍。原因是，大面積的地減小了信號(hào)線的特性阻抗，信號(hào)在D端的反射大為減小。若圖中AB線是一模擬信號(hào)，這種干擾就變?yōu)椴荒苋萑?。?dāng)兩信號(hào)線不是很長時(shí)，AB上看到的實(shí)際是兩個(gè)脈沖的迭加。這就是信號(hào)間的交叉干擾。在D點(diǎn)，由于A點(diǎn)信號(hào)的向前傳輸，到達(dá)B點(diǎn)后的信號(hào)反射和AB線的延遲，Td時(shí)間以后會(huì)感應(yīng)出一個(gè)寬度為Tr的頁脈沖信號(hào)。A點(diǎn)一個(gè)上升時(shí)間為Tr的階躍信號(hào)通過引線AB傳向B端。減小信號(hào)線間的交叉干擾：(3)此時(shí)要考慮傳輸線的阻抗匹配，對(duì)于一塊印刷線路板上的集成塊之間的信號(hào)傳輸，要避免出現(xiàn)Td＞Trd的情況，印刷線路板越大系統(tǒng)的速度就越不能太快。而且過孔數(shù)目也應(yīng)盡量少，最好不多于2個(gè)。在印制線路板上，信號(hào)通過一個(gè)7W的電阻和一段25cm長的引線，線上延遲時(shí)間大致在4~20ns之間?？梢源致缘卣J(rèn)為，信號(hào)在印制板引線的傳輸速度，約為光速的1/3到1/2之間。當(dāng)Tpd＞Tr時(shí)，就成了一個(gè)傳輸線問題，必須考慮信號(hào)反射，阻抗匹配等問題。微控制器主要采用高速CMOS技術(shù)制造。減小信號(hào)傳輸中的畸變(2)同樣頻率的方波和正弦波，方波中的高頻成份比正弦波多得多。含微弱模擬信號(hào)電路以及高精度A/D變換電路的系統(tǒng)。(3)6 設(shè)備內(nèi)部開關(guān)接點(diǎn)的處理 開關(guān)斷開過程中瞬變干擾形成 干擾的抑制措施 對(duì)被切換電感負(fù)載的處理 對(duì)開關(guān)觸點(diǎn)的處理 八、如何提高電子產(chǎn)品的抗干擾能力和電磁兼容性在研制帶處理器的電子產(chǎn)品時(shí)，如何提高抗干擾能力和電磁兼容性？ 下面的一些系統(tǒng)要特別注意抗電磁干擾：(1) 微控制器時(shí)鐘頻率特別高，總線周期特別快的系統(tǒng)。④在電纜入口處增加保護(hù)器件。②金屬外殼接地可限制外殼電位的升高
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