PCB工藝降低噪聲和電磁干擾的經(jīng)驗(yàn)

1、串聯(lián)電阻可以用來(lái)降低控制電路上下沿的跳變率。

2、盡量使時(shí)鐘信號(hào)電路周圍電位接近于零，時(shí)鐘區(qū)用地線繞一圈。 時(shí)鐘線應(yīng)盡可能短。

3、I/O驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近印制板邊緣。

4、不用的門電路輸出端不要懸空。 不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)輸入端接輸出端。

5、盡量用45°折線代替90°折線，減少高頻信號(hào)對(duì)外傳輸和耦合。

6、垂直于I/O線的時(shí)鐘線比平行于I/O線的時(shí)鐘線干擾小。

7、PCB元器件的引腳盡量短。

8、不要在石英晶振或?qū)υ肼曁貏e敏感的元器件下面走線。

9、弱信號(hào)電路和低頻電路周圍的地線不得形成電流環(huán)路。

10、必要時(shí)在線路上加鐵氧體高頻扼流圈，隔離信號(hào)、噪聲、電源和地。

PCB 上的一個(gè)通孔會(huì)產(chǎn)生大約 0.6pF 的電容； 集成電路本身的封裝材料造成2pF~10pF的分布電容； 電路板上的連接器，520μH的分布電感； 雙列直插式24腳集成電路插座，引入4μH~18μH的分布電感。

數(shù)字電路與單片機(jī)的抗干擾設(shè)計(jì)

在PCB電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為減少走彎路、節(jié)省時(shí)間，應(yīng)充分考慮并滿足抗干擾要求，避免在設(shè)計(jì)完成后采取抗干擾補(bǔ)救措施。 形成干擾的三個(gè)基本要素：

(1) 干擾源是指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號(hào)，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表示為：du/dt、di/dt

方是干擾源。 例如雷電、繼電器、可控硅、電機(jī)、高頻時(shí)鐘等都可能成為干擾源。

(2)傳播路徑是指干擾從干擾源傳播到敏感器件所經(jīng)過(guò)的路徑或介質(zhì)。 典型的干擾傳播路徑是通過(guò)導(dǎo)體傳導(dǎo)和空間輻射。

(3) 敏感設(shè)備是指容易被干擾的對(duì)象。 例如：A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)字IC、弱信號(hào)放大等等。

PCB抗干擾設(shè)計(jì)的基本原則是抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能。

抑制干擾源

抑制干擾源就是盡可能降低干擾源的du/dt、di/dt。 這是PCB抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先、最重要的原則，往往能達(dá)到事半功倍的效果。 主要通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)降低干擾源的du/dt。 通過(guò)在干擾源電路中串聯(lián)電感或電阻和續(xù)流二極管來(lái)降低干擾源的di/dt。

抑制干擾源的常用措施如下：

(1)繼電器線圈加裝續(xù)流二極管，消除線圈斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾。 只加續(xù)流二極管會(huì)延遲繼電器的斷開(kāi)時(shí)間，加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時(shí)間內(nèi)可以動(dòng)作更多次。

(2)繼電器觸點(diǎn)兩端并聯(lián)火花抑制PCB電路(一般為RC串聯(lián)電路，電阻一般選用K~幾十K，電容選用0.01uF)，以減少電火花的影響。

(3)在電機(jī)上加濾波電路，注意電容和電感引線盡量短。

(4) PCB上每顆IC應(yīng)并聯(lián)0.01μF～0.1μF的高頻電容，以減小IC對(duì)電源的影響。 注意高頻電容的接線。 接線應(yīng)靠近電源端子，并盡可能短。 否則會(huì)增大電容的等效串聯(lián)電阻，影響濾波效果。

(5)PCB布線時(shí)避免90度折線，以減少高頻噪聲發(fā)射。

(6)在晶閘管兩端并聯(lián)RC抑制電路，以降低晶閘管產(chǎn)生的噪聲(噪聲嚴(yán)重時(shí)，晶閘管可能被擊穿)。

根據(jù)干擾的傳播路徑，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾

所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線傳遞給敏感器件的干擾。 高頻干擾噪聲的頻帶與有用信號(hào)的頻帶不同。 可以通過(guò)在導(dǎo)線上加一個(gè)濾波器來(lái)切斷高頻干擾噪聲的傳輸。 有時(shí)，可以加入隔離光耦來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 電源噪聲危害最大，處理時(shí)應(yīng)特別注意。 所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳遞給敏感設(shè)備的干擾。 一般的解決辦法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線隔離，在敏感器件上加屏蔽。

本文介紹PCB工藝中降低噪聲和電磁的PCB抗干擾設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)