基于雙面印制板的電磁兼容性設計

雙面印制板的供電線路是由軌線組成的，為減小供電用軌線對的特性阻抗，供電軌線和地軌線應盡可能地寬，并且利用正反面使它們相互平行靠近，若可能的話相互放置對應面，使供電環(huán)路面積減小到最低程度。不同的供電環(huán)路不要相互重疊，以便于減小電磁的干擾。

2.4退耦電容的配置

雙面板上采用軌線對供電，除了注意軌線對的走線方式，同時應在每片集成電路旁加容量為0.01～0.10 uF的高頻去耦電容，還應在印制板連接的電源軌線對引入處加一個高頻去耦電容和一個容量1～10 uF的低頻濾波電容，以進一步提高電源去耦濾波的低頻特性。

3 信號線的布置

3.1 不相容的信號應相互隔離

高頻與低頻、電流大與電流小、數(shù)字與模擬信號是不相容的。在考慮了不相容元器件的位置后，在信號線的布置上仍應該注意它們之間的隔離，以免相互之間產(chǎn)生耦合干擾。一般可采取以下措施：

(1)不相容的信號線應相互遠離，不要平行；分布在正反兩面的信號線應相互垂直。以減少線間的電場和磁場的耦合干擾。

(2)高速信號線尤其是時鐘線應盡可能地短，必要時可在高速信號線的兩邊加隔離地線。

(3)作為單元電路的輸入、輸出的信號線應布置在各自區(qū)域，不要交叉。

3.2盡量減小信號環(huán)路的面積

減小信號環(huán)路面積，減少環(huán)路的重疊，對于大電流環(huán)路抗串擾尤為重要。在雙面板上，信號線及其回流線應該緊靠一起布置，最好每條信號線都有自己的回流線，尤其是直流放大器，否則容易給電路造成干擾。

4 其它電磁兼容性措施

4.1 走線形狀不要有纏結和分支或硬拐角

因為那樣可能會破壞導線特性阻抗的一致性或?qū)е路瓷浜彤a(chǎn)生諧波或局部高電壓引起放電現(xiàn)象。一般優(yōu)先選用和避免采用的印制導線形狀，如圖6所示。

4.2在敏感元器件接線端頭和印制板的邊框用地、環(huán)保護起來，如圖7所示。注意保護環(huán)不能充當電流回線，只能單點接地。

4.3不要在印制板上留下空白的銅皮層。因為它們既可能充當發(fā)射天線，也可能充當接收天線，必須將它們接地。

4.4 I/O驅(qū)動電路盡可能靠近印制板邊，讓它們盡快地離開印制板。

4.5 閑置不用的門電路輸入、輸出不要懸空；閑置不用的運算放大器同相輸入端要接地，反相輸入端接其輸出。

5 有選擇地使用自動布線

印制板布線大多采用布線軟件來進行自動布線，這是造成印制板電磁兼容性能力下降的主要原因。自動布線軟件事先根據(jù)人為規(guī)定方法進行布線，其布線的原則大多數(shù)都是充分利用印制板的面積資源，目前尚未見到有判斷識別相鄰件或線相容性能力的自動布線軟件。由于雙面印制板的可用面積資源有限，所以設計者應謹慎使用自動布線，親自參與一部分布線工作。一般手工操作的有：

印制板區(qū)域的分割(元器件的布置)；

地線與供電線的布置；

高速信號線的布置(可首批自動布線)；

敏感器件的線及線端保護等。

6 結束語

本文從實用的角度討論了雙面印制電路設計中的電磁兼容性技術。根據(jù)我們多年在單片機系統(tǒng)應用開發(fā)中的經(jīng)驗，力求從實用的角度出發(fā)，給出了雙面印制板設計中的一些相應抗干擾措施。