雙面印制板的電磁兼容性設(shè)計(jì)

摘要：從電子系統(tǒng)電磁兼容性角度出發(fā)，詳細(xì)地敘述了雙面印制電路板上的元器件的布局、供電線路和信號線路的布線原則；并對雙面印制板的自動布線進(jìn)行討論。

印制電路板(簡稱印制板)是電子應(yīng)用系統(tǒng)中元器件、電源線和信號線的高度集合體。印制板設(shè)計(jì)的好壞對其系統(tǒng)的電磁兼容性的能力有很大的影響，因此印制板的設(shè)計(jì)決不單是元器件與線路的簡單布局、排布，只要有意識加強(qiáng)電磁兼容性設(shè)計(jì)，才能使其系統(tǒng)的抗干擾能力增強(qiáng)，穩(wěn)定性提高。

對于常用的單片機(jī)系統(tǒng)，時鐘頻率一般在4～12 MHz，其余的集成電路多為74HC和74LS系列，若采用單面的印制板，很難滿足需要，采用多層的，代價又太大，所以大多采用雙面印制板。使用雙面印制板時，只要充分地考慮了電磁兼容性問題，是可以滿足應(yīng)用方面要求的。

當(dāng)然，單片機(jī)系統(tǒng)的電磁兼容性所涉及的問題是方方面面的。本文只就雙面印制板面上單元電路(或元器件)的布局、線路的布置等與電磁兼容性相關(guān)問題進(jìn)行簡要地分析，并相應(yīng)地給出具體措施。

1 印制板上單元電路的布局

雙面印制板上各種單元電路的相互位置，直接影響系統(tǒng)的電磁兼容性。因此對將要使用單元電路的進(jìn)行甄別就顯得很重要。根據(jù)單元電路在使用中對電磁兼容性的敏感程度的不同進(jìn)行分組。分組的目的是為了按組對印制板區(qū)間進(jìn)行分割，讓同組元器件放在一起，以便于在空間上保證各組間的元器件不產(chǎn)生相互干擾。一般按工作速度快慢或電源電壓的等級進(jìn)行分組。

1.1按工作速度的快慢分組布局

單元電路工作頻率越高，速度就越快，信號的頻譜也就越豐富；高頻分量比例越大，對外干擾也就越強(qiáng)。可根據(jù)單元電路的工作頻率分為高速電路(如微處理器)，中速電路(如顯示處理)，低速電路(如接口)和模擬電路(如模擬信號放大器)。多種速度電路在印制板上的布局一般如圖1所示。

1.2按工作電源電壓的等級分組布局

一般說來電源電壓不同，電路的種類往往不同。例如，數(shù)字電路用5v的較多，模擬電路中運(yùn)算放大器等用12v、15v較多；若用同種電源電壓的電路中仍有數(shù)字與模擬元器件之分，還可以再分組。不同的電源電壓的等級布局如圖2所示。