PCB抑制干扰设计的47个原则(二)

在上一篇文章“PCB抑制干扰设计的47个原则(一)”中,我们介绍了PCB抑制干扰设计的22个原则。在本文中,我们将介绍其余25个原则。

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原则23:“干净地”上,除了滤波和防护器件之外,不能放置任何其它器件。

原因:“干净地”设计的目的是保证接口辐射最小,并且“干净地”极易被外来干扰耦合,所以“干净地”上不要有其他无关的电路和器件。

原则24:晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件远离单板接口连接器至少1000mil。

原因:这些器件会直接向外辐射干扰,或在外出电缆上耦合出电流向外辐射。

原则25:敏感电路或器件(如复位电路、看门狗电路等)远离单板各边缘特别是单板接口侧边缘至少1000mil。

原因:类似于单板接口等地方是最容易被外来干扰(如静电)耦合的地方,而像复位电路、看门狗电路等敏感电路极易引起系统的误操作。

原则26:为IC滤波的各滤波电容应尽可能靠近芯片的供电管脚放置。

原因:电容离管脚越近,高频回路面积越小,从而辐射越小。

原则27:对于始端串联匹配电阻,应靠近其信号输出端放置。

原因:始端串联匹配电阻的设计目的是为了芯片输出端的输出阻抗与串联电阻的阻抗相加等于走线的特性阻抗,匹配电阻放在末端,无法满足上述等式。

原则28:PCB走线不能有直角或锐角走线。

原因:直角走线导致阻抗不连续,导致信号发射,从而产生振铃或过冲,形成强烈的EMI辐射。

原则29:尽可能避免布线层相邻的设置,无法避免时,尽量使两布线层中的走线相互垂直或平行,走线长度小于1000mil。

原因:减小平行走线之间的串扰。

原则30:如果单板有内部信号走线层,则时钟等关键信号线布在内层(先考虑优选布线层)。

原因:将关键信号布在内部走线层可以起到屏蔽作用。

原则31:时钟线两侧建议包地线,包地线每隔3000mil打接地过孔。

原因:保证包地线上各点电位相等。

原则32:时钟、总线、射频线等关键信号走线和其他同层平行走线应满足3W原则。

原因:避免信号之间的串扰。

原则33:电流≥1A的电源所用的表贴保险丝、磁珠、电感、钽电容的焊盘应通过不少于两个过孔接到平面层。

原因:减小过孔等效阻抗。

原则34:差分信号线应同层、等长、并行走线,保持阻抗一致,差分线间无其它走线。

原因:保证差分线对的共模阻抗相等,提高其抗干扰能力。

原则35:关键信号走线一定不能跨分割区走线(包括过孔、焊盘导致的参考平面间隙)。

原因:跨分割区走线会导致信号回路面积增大。

原则36:信号线跨其回流平面分割地情况不可避免时,建议在信号跨分割附近采用桥接电容方式处理,电容取值为1nF。

原因:信号跨分割时,常常会导致其回路面积增大,采用桥接地方式是人为的为其设置信号回路。

原则37:单板上的滤波器(滤波电路)下方不要有其它无关信号走线。

原因:分布电容会削弱滤波器的滤波效果。

原则38:滤波器(滤波电路)的输入、输出信号线不能相互平行、交叉走线。

原因:避免滤波前后的走线直接噪声耦合。

原则39:关键信号线距参考平面边沿≥3H(H为线距离参考平面的高度)。

原因:抑制边缘辐射效应。

原则40:对于金属外壳接地元件,应在其投影区的顶层上铺接地铜皮。

原因:通过金属外壳和接地铜皮之间的分布电容来抑制其对外辐射和提高抗扰度。

原则41:在单层板或双层板中,布线时应该注意“回路面积最小化”。

原因:回路面积越小,回路对外辐射越小,并且抗干扰能力越强。

原则42:信号线(特别是关键信号线)换层时,应在其换层过孔附近设计地过孔。

原因:可以减小信号回路面积。

原则43:时钟线、总线、射频线等强辐射信号线远离接口外出信号线。

原因:避免强辐射信号线上的干扰耦合到外出信号线上,向外辐射。

原则44:敏感信号线如复位信号线、片选信号线、系统控制信号线等远离接口外出信号线。

原因:接口外出信号线常常带进外来干扰,耦合到敏感信号线时会导致系统误操作。

原则45:在单面板和双面板中,滤波电容的走线应先经滤波电容滤波,再到器件管脚。

原因:使电源电压先经过滤波再给IC供电,并且IC回馈给电源的噪声也会被电容先滤掉。

原则46:在单面板或双面板中,如果电源线走线很长,应每隔3000mil对地加去耦合电容,电容取值为10uF+1000pF。

原因:滤除电源线上的高频噪声。

原则47:滤波电容的接地线和电源线应该尽可能粗、短。

原因:等效串联电感会降低电容的谐振频率,削弱其高频滤波效果。

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PCB抑制干扰设计的47个原则(一)

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