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1、线路板（PPCB）级级的电磁磁兼容设设计1引言言印制线路路板（PCBB）是电子子产品中中电路元元件和器器件的支支撑件，它提供供电路元元件和器器件之间间的电气气连接，它它是各种种电子设设备最基基本的组组成部分分，它的的性能直直接关系系到电子子设备质质量的好好坏。随随着信息息化社会会的发展展，各种种电子产产品经常常在一起起工作，它它们之间间的干扰扰越来越越严重，所所以，电电磁兼容容问题也也就成为为一个电电子系统统能否正正常工作作的关键键。同样样，随着着电于技技术的发发展，PPCB的密密度越来来越高，PCBB设计的的好坏对对电路的的干扰及及抗干扰扰能力影影响很大大。要使使电子电电路获得得最佳性性能，
2、除除了元器器件的选选择和电电路设计计之外，良良好的PPCB布布线在电电磁兼容容性中也也是一个个非常重重要的因因素。既然PCCB是系系统的固固有成分分，在PPCB布布线中增增强电磁磁兼容性性不会给给产品的的最终完完成带来来附加费费用。但但是，在在印制线线路板设设计中，产产品设计计师往往往只注重重提高密密度，减减小占用用空间，制制作简单单，或追追求美观观，布局局均匀，忽忽视了线线路布局局对电磁磁兼容性性的影响响，使大大量的信信号辐射射到空间间形成骚骚扰。一一个拙劣劣的PCCB布线线能导致致更多的的电磁兼兼容问题题，而不不是消除除这些问问题。在在很多例例子中，就就算加上上滤波器器和元器器件也不不能解
3、决决这些问问题。到到最后，不不得不对对整个板板子重新新布线。因因此，在在开始时时养成良良好的PPCB布布线习惯惯是最省省钱的办办法。有一点需需要注意意，PCCB布线线没有严严格的规规定，也也没有能能覆盖所所有PCCB布线线的专门门的规则则。大多多数PCCB布线线受限于于线路板板的大小小和覆铜铜板的层层数。一一些布线线技术可可以应用用于一种种电路，却却不能用用于另外外一种，这这便主要要依赖于于布线工工程师的的经验。然然而还是是有一些些普遍的的规则存存在，下下面将对对其进行行探讨。为了设计计质量好好、造价价低的PPCB，应遵循循以下一一般原则则：图1：印制板元器件布置图2PCCB上元元器件布布局首
4、先，要要考虑PPCB尺尺寸大小小。PCCB尺寸寸过大时时，印制制线条长长，阻抗抗增加，抗抗噪声能能力下降降，成本本也增加加；过小小，则散散热不好好，且邻邻近线条条易受干干扰。在在确定PPCB尺尺寸后再确定定特殊元元件的位位置。最最后，根根据电路路的功能能单元，对对电路的的全部元元器件进进行布局局。电子设备备中数字字电路、模模拟电路路以及电电源电路路的元件件布局和和布线其其特点各各不相同同，它们们产生的的干扰以以及抑制制干扰的的方法不不相同。此此外高频频、低频频电路由由于频率率不同，其干扰扰以及抑抑制干扰扰的方法法也不相相同。所所以在元元件布局局时，应应该将数数字电路路、模拟拟电路以以及电源源电
5、路分分别放置置，将高频频电路与与低频电电路分开开。有条条件的应应使之各各自隔离离或单独独做成一一块电路路板。此此外，布布局中还还应特别别注意强强、弱信信号的器器件分布布及信号号传输方方向途径径等问题题。在印制板板布置高高速、中中速和低低速逻辑辑电路时时，应按按照图11的方式式排列元元器件。在元器件件布置方方面与其其它逻辑辑电路一一样，应应把相互互有关的的器件尽尽量放得得靠近些些，这样样可以获获得较好好的抗噪噪声效果果。元件件在印刷刷线路板板上排列列的位置置要充分分考虑抗抗电磁干干扰问题题。原则则之一是是各部件件之间的的引线要要尽量短短。在布布局上，要要把模拟拟信号部部分，高高速数字字电路部部分
6、，噪噪声源部部分（如如继电器器，大电电流开关关等）这这三部分分合理地地分开，使使相互间间的信号号耦合为为最小。如图1所示。时钟发生生器、晶晶振和CCPU的的时钟输输入端都都易产生生噪声，要要相互靠靠近些。易易产生噪噪声的器器件、小小电流电电路、大大电流电电路等应应尽量远远离逻辑辑电路。如有可可能，应应另做电电路板，这这一点十十分重要要。2.1 在确定定特殊元元件的位位置时要要遵守以以下原则则：(1)尽尽可能缩缩短高频频元器件件之间的的连线，设设法减少少它们的的分布参参数和相相互间的的电磁干干扰。易易受干扰扰的元器器件不能能相互挨挨得太近近，输入入和输出出元件应应尽量远远离。(2)某某些元器器件
7、或导导线之间间可能有有较高的的电位差差，应加加大它们们之间的的距离，以以免放电电引出意意外短路路。带高高电压的的元器件件应尽量量布置在在调试时时手不易易触及的的地方。(3)重重量超过过15gg的元器器件、应应当用支支架加以以固定，然然后焊接接。那些些又大又又重、发发热量多多的元器器件，不不宜装在在印制板板上，而而应装在在整机的的机箱底底板上，且且应考虑虑散热问问题。热热敏元件件应远离离发热元元件。(4)对对于电位位器、可可调电感感线圈、可可变电容容器、微微动开关关等可调调元件的的布局应应考虑整整机的结结构要求求。若是是机内调调节，应应放在印印制板上上方便于于调节的的地方；若是机机外调节节，其位
8、位置要与与调节旋旋钮在机机箱面板板上的位位置相适适应。(5)应应留出印印制板定位孔孔及固定定支架所所占用的的位置。2.2 根据电电路的功功能单元元对电路路的全部部元器件件进行布布局时，要要符合以以下原则则：(1)按按照电路路的流程程安排各各个功能能电路单单元的位位置，使使布局便便于信号号流通，并并使信号号尽可能能保持一一致的方方向。(2)以以每个功功能电路路的核心心元件为为中心，围围绕它来来进行布布局。元元器件应应均匀、整整齐、紧紧凑地排排列在PPCB上上，尽量减减少和缩缩短各元元器件之之间的引引线和连连接。(3)在在高频下下工作的的电路，要要考虑元元器件之之间的分分布参数数。一般般电路应应尽
9、可能能使元器器件平行行排列。这这样，不不但美观观，而且装装焊容易易，易于批批量生产产。(4)位位于电路路板边缘缘的元器器件，离离电路板板边缘一一般不小小于2mmm。电电路板的的最佳形形状为矩矩形。长长宽比为为3:22或4:33。电路路板面尺尺寸大于于2000x1550mmm时应应考虑电电路板所所受的机机械强度度。2.3 PCBB元器件件通用布布局要求求：电路元件件和信号号通路的的布局必必须最大大限度地地减少无无用信号号的相互互耦合：(1) 低电子子信号通通道不能能靠近高高电平信信号通道道和无滤滤波的电电源线，包包括能产产生瞬态态过程的的电路。(2) 将低电电平的模模拟电路路和数字字电路分分开，
10、避避免模拟拟电路、数数字电路路和电源源公共回回线产生生公共阻阻抗耦合合。(3) 高、中中、低速速逻辑电电路在PPCB上上要用不不同区域域。(4) 安排电电路时要要使得信信号线长长度最小小。(5) 保证相相邻板之之间、同同一板相相邻层面面之间、同同一层面面相邻布布线之间间不能有有过长的的平行信信号线。(6) 电磁干干扰（EEMI）滤滤波器要要尽可能能靠近EEMI源源，并放放在同一一块线路路板上。(7) DC/DC变变换器、开开关元件件和整流流器应尽尽可能靠靠近变压压器放置置，以使使其导线线长度最最小。(8) 尽可能能靠近整整流二极极管放置置调压元元件和滤滤波电容容器。(9) 印制板板按频率率和电
11、流流开关特特性分区区，噪声声元件与与非噪声声元件要要距离再再远一些些。(10) 对噪噪声敏感感的布线线不要与与大电流流，高速速开关线线平行。3PCCB布线线3.1 印刷线线路板与与元器件件的高频频特性：一个PCCB的构构成是在在垂直叠叠层上使使用了一一系列的的层压、走走线和预预浸处理理的多层层结构。在在多层PPCB中中，设计计者为了了方便调调试，会会把信号号线布在在最外层层。PCB上上的布线线是有阻阻抗、电电容和电电感特性性的。阻抗：布布线的阻阻抗是由由铜和横横切面面面积的重重量决定定的。例例如，11盎司铜则则有0.49mm单位位面积的的阻抗。电容：布布线的电电容是由由绝缘体体（EooEr）电
12、电流到达达的范围围（A）以以及走线线间距（hh）决定定的。用等式表表达为CCEooErAA/h，EEo是自自由空间间的介电电常数（88.8554pFF/m），EEr是PPCB基基体的相相关介电电常数（在在FR44碾压板板中该值值为4.7）电感：布布线的电电感平均均分布在在布线中中，大约约为1nnH/mmm。对于1盎盎司铜线线来说，在在0.25mmm（110miil）厚厚的FRR4碾压压板上，位位于地线线层上方方的0.5mmm（200mill）宽、20mm（800mil）长的线能产生9.8m的阻抗，20nH的电感以及与地之间1.66pF的耦合电容。在高频情情况下，印印刷线路路板上的的走线、过过孔
13、、电电阻、电电容、接接插件的的分布电电感与电电容等不不可忽略略。电容容的分布布电感不不可忽略略，电感感的分布布电容不不可忽略略。电阻阻会产生生对高频频信号的的反射和和吸收。走走线的分分布电容容也会起起作用。当当走线长长度大于于噪声频频率相应应波长的的1/220时，就就产生天天线效应应，噪声声通过走走线向外外发射。印刷线路路板的过过孔大约约引起00.5pF的电电容。一一个集成成电路本本身的封封装材料料引入226ppF电容容。一个个线路板板上的接接插件，有有5200nH的的分布电电感。一一个双列列直插的的24引脚脚集成电电路插座座，引入入4118nHH的分布布电感。这些小的的分布参参数对于于运行在
14、在较低频频率下的的微控制制器系统统是可以以忽略不不计的；而对于于高速系系统必须须予以特特别注意意。下面便是是避免PPCB布布线分布布参数影影响而应应该遵循循的一般般要求：(1) 增大走走线的间间距以减减少电容容耦合的的串扰；(2) 平行地地布电源源线和地地线以使使PCBB电容达达到最佳佳；(3) 将敏感感的高频频线布在在远离高高噪声电电源线的的地方以以减少相相互之间间的耦合合；(4) 加宽电电源线和和地线以以减少电电源线和和地线的的阻抗。3.2 分割：分割是指指用物理理上的分分割来减减少不同同类型线线之间的的耦合，尤尤其是通通过电源源线和地地线的耦耦合。图2给出出了用分分割技术术将4个个不同类
15、类型的电电路分割割开的例例子。在在地线面面，非金金属的沟沟用来隔隔离四个个地线面面。L和和C作为为板子上上的每一一部分的的过滤器器，减少少不同电电路电源源面间的的耦合。高高速数字字电路由由于其更更高的瞬瞬时功率率需求而而要求放放在靠近近电源入入口处。接接口电路路可能会会需要抗抗静电放放电（EESD）和和暂态抑抑制的器器件或电电路来提提高其电电磁抗扰扰性，应应独立分分割区域域。对于于L和CC来说，最最好不同同分割区区域使用用各自的的L和CC，而不不是用一一个大的的L和CC，因为为这样它它便可以以为不同同的电路路提供不不同的滤滤波特性性。图2：PCB地线分割3.3 基准面面的射频频电流抑抑制：不管
16、是对对多层PPCB的的基准接接地层还还是单层层PCBB的地线线，电流流的路径径总是从从负载回回到电源源。返回回通路的的阻抗越越低，PPCB的的电磁兼兼容性能能越好。由由于流动动在负载载和电源源之间的的射频电电流的影影响，长长的返回回通路将将在彼此此之间产产生射频频耦合，因因此返回回通路应应当尽可可能的短短，环路路区域应应当尽可可能的小小。3.4 布线分分离：布线分离离的作用用是将PPCB同同一层内内相邻线线路之间间的串扰扰和噪声声耦合最最小化。所有的信信号（时时钟，视视频，音音频，复复位等等等）在线线与线、边边沿到边边沿间应应在空间间上远离离。为了了进一步步的减小小电磁耦耦合，将将基准地地布放
17、在在关键信信号附近近或之间间以隔离离其他信信号线上上产生的的或信号号线相互互之间产产生的耦耦合噪声声。3.5 电源线线设计：根据印制制线路板板电流的的大小，尽尽量加粗粗电源线线宽度，减减少环路路电阻。同同时、使使电源线线、地线线的走向向和数据据传递的的方向一一致，这这样有助助于增强强抗噪声声能力。3.6 抑制反反射干扰扰与终端端匹配:图4：时钟信号的匹配图3：常用终端匹配方法为了抑制制出现在在印制线线终端的的反射干干扰，除除了特殊殊需要之之外，应应尽可能能缩短印印制线的的长度和和采用慢慢速电路路。必要要时可加加终端匹匹配。终端匹匹配方法法比较多多，常见见终端匹匹配方法法见图33所示。根据经验，
18、对一般速度较快的TTL电路，其印制线条长于10cm以上时就应采用终端匹配措施。匹配电阻的阻值应根据集成电路的输出驱动电流及吸收电流的最大值来决定。时钟信号较多采用串联匹配，见图4所示。3.7 保护与与分流线线路：在时钟电电路中，局局部去耦耦电容对对于减少少沿着电电源干线线的噪声声传播有有着非常常重要的的作用。但但是时钟钟线同样样需要保保护以免免受其他他电磁干干扰源的的干扰，否否则，受受扰时钟钟信号将将在电路路的其他他地方引引起问题题。设置分流流和保护护线路是是对关键键信号（比比如：对对在一个个充满噪噪声的环环境中的的系统时时钟信号号）进行行隔离和和保护的的非常有有效的方方法。PPCB内内的分流
19、流或者保保护线路路是沿着着关键信信号的线线路两边边布放隔隔离保护护线。保保护线路路不仅隔隔离了由由其他信信号线上上产生的的耦合磁磁通，而而且也将将关键信信号从与与其他信信号线的的耦合中中隔离开开来。分流线路路和保护护线路之之间的不不同之处处在于分分流线路路不必两两端端接接（与地地连接），但但是保护护线路的的两端都都必须连连接到地地。为了了进一步步的减少少耦合，多多层PCCB中的的保护线线路可以以每隔一一段就加加上到地地的通路路。3.8 局部电电源和IIC间的的去耦：在直流电电源回路路中，负负载的变变化会引引起电源源噪声。例例如在数数字电路路中，当当电路从从一个状状态转换换为另一一种状态态时，就
20、就会在电电源线上上产生一一个很大大的尖峰峰电流，形形成瞬变变的噪声声电压。局部去耦能够减少沿着电源干线的噪声传播。连接着电源输入口与PCB之间的大容量旁路电容起着一个低频骚扰滤波器的作用，同时作为一个电能贮存器以满足突发的功率需求。此外，在每个IC的电源和地之间都应当有去耦电容，这些去耦电容应该尽可能的接近IC引脚，这将有助于滤除IC的开关噪声。配置去耦耦电容可可以抑制制因负载载变化而而产生的的噪声，是是印制线线路板的的可靠性性设计的的一种常常规做法法，配置置原则如如下：(1)电电源输入入端跨接接101000F的电解解电容器器。如有有可能，接接1000F以以上的更更好。(2)原原则上每每个集成
21、成电路芯芯片都应应布置一一个0.01F的瓷瓷片电容容，如遇遇印制板板空隙不不够，可可每48个芯芯片布置置一个1110F的钽钽电容。这这种器件件的高频频阻抗特特别小，在在5000kHzz200MHzz范围内内阻抗小小于1，而且且漏电流流很小（00.5A以下下）。最最好不用用电解电电容，电电解电容容是两层层溥膜卷卷起来的的，这种种结构在在高频时时表现为为电感。(3)对对于抗噪噪能力弱弱、关断断时电源源变化大大的器件件，如RRAM、RROM存存储器件件，应在在芯片的的电源线线和地线线之间直直接接入入高频退耦电容。(4)电电容引线线不能太太长，尤尤其是高高频旁路路电容不不能有引引线。去耦电容容值的选选
22、取并不不严格，可可按C=1/ff计算：即100MHzz取0.11F。对对微控制制器构成成的系统统，取00.10.001FF之间都都可以。好好的高频频去耦电电容可以以去除高高到1GGHz的的高频成成份。陶陶瓷片电电容或多多层陶瓷瓷电容的的高频特特性较好好。此外，还还应注意意以下两两点：(1)在在印制板板中有接接触器、继继电器、按按钮等元元件时操作它它们时均均会产生生较大火火花放电电，必须须采用RRC吸收收电路来来吸收放放电电流流。一般般R取112kk，CC取2.244.7F。(2)CCMOSS的输入入阻抗很很高，且且易受感感应，因因此在使使用时对对不用端端要通过过电阻接接地或接接正电源源。图5：
23、拐角设计3.9 布线技技术：3.9.1过孔孔过孔一般般被使用用在多层层印制线线路板中中。当是是高速信信号时，过过孔产生生1到44nH的的电感和和0.33到0.5pFF的电容容。因此此，当铺铺设高速速信号通通道时，过过孔应该该被保持持绝对的的最少。对对于高速速的并行行线（如如地址和和数据线线），如如果层的的改变是是不可避避免，应应该确保保每根信信号线的的过孔数数一样。3.9.2 445度角角的路径径图6：短截线与过孔相相似，直直角的转转弯路径径应该被被避免，因因为它在在内部的的边缘能能产生集集中的电电场。该该场能耦耦合较强强噪声到到相邻路路径，因因此，当当转动路路径时全全部的直直角路径径应该采采
24、用455度。图图5是445度路路径的一一般规则则。3.9.3短截截线如图6所所示短截截线会产产生反射射，同时时也潜在在增加辐辐射天线线的可能能。虽然然短截线线长度可可能不是是任何系系统已知知信号波波长的四四分之一一整数，但但是附带带的辐射射可能在在短截线线上产生生振荡。因因此，避避免在传传送高频频率和敏敏感的信信号路径径上使用用短截线线。3.9.4树型型信号线线排列虽然树型型排列适适用于多多个PCCB印制制线路板板的地线线连接，但但它带有有能产生生多个短短截线的的信号路路径。因因此，应应该避免免用树型型排列高高速和敏敏感的信信号线。3.9.5 辐辐射型信信号线排排列辐射型信信号排列列通常有有最
25、短的的路径，以以及产生生从源点点到接收收器的最最小延迟迟，但是是这也能能产生多多个反射射和辐射射干扰，所所以应该该避免用用辐射型型排列高高速和敏敏感信号号线。3.9.6 不不变的路路径宽度度信号路径径的宽度度从驱动动到负载载应该是是常数。改改变路径径宽度时时路径阻阻抗（电电阻，电电感，和和电容）会会产生改改变，从从而产生生反射和和造成线线路阻抗抗不平衡衡。所以以最好保保持路径径宽度不不变。3.9.7 洞洞和过孔孔密集经过电源源和地层层的过孔孔的密集集会在接接近过孔孔的地方方产生局局部化的的阻抗差差异。这这个区域域不仅成成为信号号活动的的“热点”，而且且供电面面在这点点是高阻阻，影响响射频电电流
26、传递递。3.9.8 切切分孔隙隙与洞和过过孔密集集相同，电电源层或或地线层层切分孔孔隙（即即长洞或或宽通道道）会在在电源层层和地层层范围内内产生不不一致的的区域，就就象绝缘缘层一样样减少他他们的效效力，也也局部性性地增加加了电源源层和地地层的阻阻抗。3.9.9 接接地金属属化填充充区所有的金金属化填填充区应应该被连连接到地地，否则则，这些些大的金金属区域域能充当当辐射天天线。3.9.10 最小化化环面积积保持信号号路径和和它的地地返回线线紧靠在在一起将将有助于于最小化化地环，因因而，也也避免了了潜在的的天线环环。对于于高速单单端信号号，有时时如果信信号路径径没有沿沿着低阻阻的地层层走，地地线回
27、路路可能也也必须沿沿着信号号路径流流动来布布置。3.100 其它它布线策策略：采用平行行走线可可以减少少导线电电感，但但导线之之间的互互感和分分布电容容会增加，如如果布局局允许，电源线和地线最好采用井字形网状布线结构，具体做法是印制板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连。为了抑制制印制板板导线之之间的串串扰，在在设计布布线时应应尽量避避免长距距离的平平行走线，尽尽可能拉拉开线与与线之间间的距离离，信号号线与地地线及电电源线尽尽可能不不交叉。在在一些对对干扰十十分敏感感的信号号线之间间设置一一根接地地的印制制线，可可以有效效地抑制制串扰。3.100.1 为了避避免高频频信
28、号通通过印制制导线时时产生的的电磁辐辐射，在在印制线线路板布布线时，需注意以下几点：(1)布布线尽可可能把同同一输出出电流而而方向相相反的信信号利用用平行布布局方式式来消除除磁场干干扰。(2)尽尽量减少少印制导导线的不不连续性性，例如如导线宽宽度不要要突变，导导线的拐拐角应大大于900度，禁止环环状走线线等。(3)时时钟信号号引线最最容易产产生电磁磁辐射干干扰，走走线时应应与地线线回路相相靠近。(4)总总线驱动动器应紧紧挨其欲欲驱动的的总线。对对于那些些离开印印制线路路板的引引线，驱驱动器应应紧紧挨挨着连接接器。(5)由由于瞬变变电流在在印制线线条上所所产生的的冲击干干扰主要要是由印印制导线线
29、的电感感成分造造成的，因因此应尽尽量减小小印制导导线的电电感量。印印制导线线的电感感量与其其长度成成正比，与与其宽度度成反比比，因而而短而精精的导线线对抑制制干扰是是有利的的。时钟钟引线、行行驱动器器或总线线驱动器器的信号号线常常常载有大大的瞬变变电流，印印制导线线要尽可可能短。对对于分立立元件电电路，印印制导线线宽度在在1.55mm左左右时，即即可完全全满足要要求；对对于集成成电路，印印制导线线宽度可可在0.211.0mmm之间间选择。(6) 发热元元件周围围或大电电流通过过的引线线尽量避避免使用用大面积积铜箔，否否则，长时间间受热时时，易发发生铜箔箔膨胀和和脱落现现象。必必须用大大面积铜铜
30、箔时，最最好用栅栅格状，这样有有利于排排除铜箔箔与基板板间粘合合剂受热热产生的的挥发性性气体。(7)焊焊盘中心心孔要比比器件引引线直径径稍大一一些。焊焊盘太大大易形成成虚焊。焊焊盘外径径D一般般不小于于(d+1.22)mmm，其中中d为引引线孔径径。对高高密度的的数字电电路，焊焊盘最小小直径可可取(dd+1.0)mmm。3.100.2 印刷线线路板的的布线还还要注意意以下问问题：(1)专专用零伏伏线，电电源线的的走线宽宽度11mm；(2)电电源线和和地线尽尽可能靠靠近，以以便使分分布线电电流达到到均衡；(3)要要为模拟拟电路专专门提供供一根零零伏线；(4)为为减少线线间串扰扰，必要要时可增增加
31、印刷刷线条间间距离；(5) 有意安安插一些些零伏线线作为线线间隔离离；(6)印印刷电路路的插头头也要多多安排一一些零伏伏线作为为线间隔隔离；(7)特特别注意意电流流流通中的的导线环环路尺寸寸；(8)如如有可能能，在控制制线（于于印刷板板上）的的入口处处加接RR-C滤滤波器去去耦，以以便消除除传输中中可能出出现的干干扰因素素。3.111PCBB布线通通用规则则：在设计印印制线路路板时，应应注意以以下几点点：(1) 从减小小辐射骚骚扰的角角度出发发，应尽尽量选用用多层板板，内层层分别作作电源层层、地线线层，用用以降低低供电线线路阻抗抗，抑制制公共阻阻抗噪声声，对信信号线形形成均匀匀的接地地面，加加
32、大信号号线和接接地面间间的分布布电容，抑抑制其向向空间辐辐射的能能力。(2) 电源线线、地线线、印制制板走线线对高频频信号应应保持低低阻抗。在在频率很很高的情情况下，电电源线、地地线、或或印制板板走线都都会成为为接收与与发射骚骚扰的小小天线。降降低这种种骚扰的的方法除除了加滤滤波电容容外，更更值得重重视的是是减小电电源线、地地线及其其他印制制板走线线本身的的高频阻阻抗。因因此，各各种印制制板走线线要短而而粗，线线条要均均匀。(3) 电源线线、地线线及印制制导线在在印制板板上的排排列要恰恰当，尽尽量做到到短而直直，以减减小信号号线与回回线之间间所形成成的环路路面积。(4) 时钟发发生器尽尽量靠近
33、近到用该该时钟的的器件。(5) 石英晶晶体振荡荡器外壳壳要接地地。(6) 用地线线将时钟钟区圈起起来，时时钟线尽尽量短。(7) 印制板板尽量使使用455折线线而不用用90折线布布线以减减小高频频信号对对外的发发射与耦耦合。(8) 单面板板和双面面板用单单点接电电源和单单点接地地；电源源线、地地线尽量量粗。(9) I/OO驱动电电路尽量量靠近印印刷板边边的接插插件，让让其尽快快离开印印刷板。(10) 关键键的线要要尽量粗粗，并在在两边加加上保护护地。高高速线要要短而直直。(11) 元件件引脚尽尽量短，去去耦电容容引脚尽尽量短，去去耦电容容最好使使用无引引线的贴贴片电容容。(12) 对A/DD类器
34、件件，数字字部分与与模拟部部分地线线宁可统统一也不不要交叉叉。(13) 时钟钟、总线线、片选选信号要要远离II/O线线和接插插件。(14) 模拟拟电压输输入线、参参考电压压端要尽尽量远离离数字电电路信号号线，特特别是时时钟。(15) 时钟钟线垂直直于I/O线比比平行II/O线线干扰小小，时钟钟元件引引脚需远远离I/O电缆缆。(16) 石英英晶体下下面以及及对噪声声敏感的的器件下下面不要要走线。(17) 弱信信号电路路，低频频电路周周围不要要形成电电流环路路。(18) 任何何信号都都不要形形成环路路，如不不可避免免，让环环路区尽尽量小。4PCCB板的的地线设设计在电子设设备中，接接地是控控制干扰
35、扰的重要要方法。如如能将接接地和屏屏蔽正确确结合起起来使用用，可解解决大部部分干扰扰问题。电电子设备备中地线线结构大大致有系系统地、机机壳地（屏屏蔽地）、数数字地（逻逻辑地）和和模拟地地等。在PCBB板的地地线设计计中，接接地技术术既应用用于多层层PCBB，也应应用于单单层PCCB。接接地技术术的目标标是最小小化接地地阻抗，从从此减少少从电路路返回到到电源之之间的接接地回路路的电势势。(1)正正确选择择单点接接地与多多点接地地在低频电电路中，信信号的工工作频率率小于11MHzz，它的的布线和和器件间间的电感感影响较较小，而而接地电电路形成成的环流流对干扰扰影响较较大，因因而应采采用一点点接地。
36、当当信号工工作频率率大于110MHHz时，地地线阻抗抗变得很很大，此此时应尽尽量降低低地线阻阻抗，应应采用就就近多点点接地。当当工作频频率在11100MHzz时，如如果采用用一点接接地，其其地线长长度不应应超过波波长的11/200，否则则应采用用多点接接地法。高高频电路路宜采用用多点串串联接地地，地线线应短而而粗，高频频元件周周围尽量量布置栅格格状大面面积接地铜箔。(2)将将数字电电路与模模拟电路路分开电路板上上既有高高速逻辑辑电路，又又有线性性电路，应应使它们们尽量分分开，而而两者的的地线不不要相混混，分别别与电源源端地线线相连。要要尽量加加大线性性电路的的接地面面积。(3)尽尽量加粗粗接地
37、线线若接地线线很细，接接地电位位则随电电流的变变化而变变化，致致使电子子设备的的定时信信号电平平不稳，抗抗噪声性性能变坏坏。因此此应将接接地线尽尽量加粗粗，使它它能通过过三倍于印制制线路板板的允许许电流。如如有可能能，接地地线的宽宽度应大大于3mmm。(4)将将接地线线构成闭闭环路设计只由由数字电电路组成成的印制制线路板板的地线线系统时时，将接接地线做做成闭环环路可以以明显的的提高抗抗噪声能能力。其其原因在在于：印印制线路路板上有有很多集集成电路路元件，尤尤其遇有有耗电多多的元件件时，因因受接地地线粗细细的限制制，会在在地结上上产生较较大的电电位差，引引起抗噪噪声能力力下降，若若将接地地结构成
38、成环路，则则会缩小小电位差差值，提提高电子子设备的的抗噪声声能力。(5) 当采用用多层线线路板设设计时，可将其中一层作为“全地平面”，这样可减少接地阻抗，同时又起到屏蔽作用。我们常常在印制板周边布一圈宽的地线，也是起着同样的作用。(6)单单层PCCB的接接地线在单层（单单面）PPCB中中，接地地线的宽宽度应尽尽可能的的宽，且且至少应应为1.5mmm(600mill)。由由于在单单层PCCB上无无法实现现星形布布线，因因此跳线线和地线线宽度的的改变应应当保持持为最低低，否则则将引起起线路阻阻抗与电电感的变变化。(7)双双层PCCB的接接地线在双层（双双面）PPCB中中，对于于数字电电路优先先使用
39、地地线栅格格/点阵阵布线，这这种布线线方式可可以减少少接地阻阻抗、接接地回路路和信号号环路。像像在单层层PCBB中那样样，地线线和电源源线的宽宽度最少少应为11.5mmm。另外的一一种布局局是将接接地层放放在一边边，信号号和电源源线放于于另一边边。在这这种布置置方式中中将进一一步减少少接地回回路和阻阻抗。此此时，去去耦电容容可以放放置在距距离ICC供电线线和接地地层之间间尽可能能近的地地方。(8) PCBB电容在多层板板上，由由分离电电源面和和地面的的绝缘薄薄层产生生了PCCB电容容。在单单层板上上，电源源线和地地线的平平行布放放也将存存在这种种电容效效应。PPCB电电容的一一个优点点是它具具
40、有非常常高的频频率响应应和均匀匀的分布布在整个个面或整整条线上上的低串串连电感感，它等等效于一一个均匀匀分布在在整个板板上的去去耦电容容。没有有任何一一个单独独的分立立元件具具有这个个特性。(9)高高速电路路与低速速电路布放高速速电路和和元件时时应使其其更接近近接地面面，而低低速电路路和元件件应使其其接近电电源面。(10)地的铜铜填充在某些模模拟电路路中，没没有用到到的电路路板区域域是由一一个大的的接地面面来覆盖盖，以此此提供屏屏蔽和增增加去耦耦能力。但但是假如如这片铜铜区是悬悬空的（比比如它没没有和地地连接），那那么它可可能表现现为一个个天线，并并将导致致电磁兼兼容问题题。(11)多层PPC
41、B中中的接地地面和电电源面在多层PPCB中中，推荐荐把电源源面和接接地面尽尽可能近近的放置置在相邻邻的层中中，以便便在整个个板上产产生一个个大的PPCB电电容。速速度最快快的关键键信号应应当临近近接地面面的一边边，非关关键信号号则布置置靠近电电源面。(12)电源要要求当电路需需要不止止一个电电源供给给时，采采用接地地将每个个电源分分离开。但但是在单单层PCCB中多多点接地地是不可可能的。一一种解决决方法是是把从一一个电源源中引出出的电源源线和地地线同其其他的电电源线和和地线分分隔开，这这同样有有助于避避免电源源之间的的噪声耦耦合。5模拟拟数字混混合线路路板的设设计如何降低低数字信信号和模模拟信
42、号号间的相相互干扰扰呢？有有两个基基本原则则：第一一个原则则是尽可可能减小小电流环环路的面面积；第第二个原原则是系系统只采采用一个个参考面面。相反反，如果果系统存存在两个个参考面面，就可可能形成成一个偶偶极天线线(注：小型偶偶极天线线的辐射射大小与与线的长长度、流流过的电电流大小小以及频频率成正正比)；而如果果信号不不能通过过尽可能能小的环环路返回回，就可可能形成成一个大大的环状状天线(注：小小型环状状天线的的辐射大大小与环环路面积积、流过过环路的的电流大大小以及及频率的的平方成成正比)。在设设计中要要尽可能能避免这这两种情情况。有人建议议将混合合信号电电路板上上的数字字地和模模拟地分分割开，
43、这这样能实实现数字字地和模模拟地之之间的隔隔离。尽尽管这种种方法可可行，但但是存在在很多潜潜在的问问题，在在复杂的的大型系系统中问问题尤其其突出。最最关键的的问题是是不能跨跨越分割割间隙布布线，一一旦跨越越了分割割间隙布布线，电电磁辐射射和信号号串扰都都会急剧剧增加。在在PCBB设计中中最常见见的问题题就是信信号线跨跨越分割割地或电电源而产产生EMMI问题题。了解电流流回流到到地的路路径和方方式是优优化混合合信号电电路板设设计的关关键。许许多设计计工程师师仅仅考考虑信号号电流从从哪儿流流过，而而忽略了了电流的的具体路路径。如如果必须须对地线线层进行行分割，而而且必须须通过分分割之间间的间隙隙布
44、线，可可以先在在被分割割的地之之间进行行单点连连接，形形成两个个地之间间的连接接桥，然然后通过过该连接接桥布线线。这样样，在每每一个信信号线的的下方都都能够提提供一个个直接的的电流回回流路径径，从而而使形成成的环路路面积很很小。采用光隔隔离器件件或变压压器也能能实现信信号跨越越分割间间隙。对对于前者者，跨越越分割间间隙的是是光信号号；在采采用变压压器的情情况下，跨跨越分割割间隙的的是磁场场。还有有一种可可行的办办法是采采用差分分信号：信号从从一条线线流入从从另外一一条信号号线返回回，这种种情况下下，不需需要地作作为回流流路径。在实际工工作中一一般倾向向于使用用统一地地，将PPCB分分区为模模拟
45、部分分和数字字部分。模模拟信号号在电路路板所有有层的模模拟区内内布线，而而数字信信号在数数字电路路区内布布线。在在这种情情况下，数数字信号号返回电电流不会会流入到到模拟信信号的地地。只有有将数字字信号布布线在电电路板的的模拟部部分之上上或者将将模拟信信号布线线在电路路板的数数字部分分之上时时，才会会出现数数字信号号对模拟拟信号的的干扰。出出现这种种问题并并不是因因为没有有分割地地，真正正原因是是数字信信号布线线不适当当。在将A/D转换换器的模模拟地和和数字地地管脚连连接在一一起时，大大多数的的A/DD转换器器厂商会会建议：将AGGND和和DGNND管脚脚通过最最短的引引线连接接到同一一个低阻阻
46、抗的地地上。如如果系统统仅有一一个A/D转换换器，上上面的问问题就很很容易解解决。将将地分割割开，在在A/DD转换器器下面把把模拟地地和数字字地部分分连接在在一起。采采取该方方法时，必必须保证证两个地地之间的的连接桥桥宽度与与IC等等宽，并并且任何何信号线线都不能能跨越分分割间隙隙。如果果系统中中A/DD转换器器较多，例例如100个A/D转换换器怎样样连接呢呢？如果果在每一一个A/D转换换器的下下面都将将模拟地地和数字字地连接接在一起起，则产产生多点点相连，模模拟地和和数字地地之间的的隔离就就毫无意意义。而而如果不不这样连连接，就就违反了了厂商的的要求。最好的办办法是开开始时就就用统一一地。将
47、将统一的的地分为为模拟部部分和数数字部分分。这样样的布局局布线既既满足了了IC器器件厂商商对模拟拟地和数数字地管管脚低阻阻抗连接接的要求求，同时时又不会会形成环环路天线线或偶极极天线而而产生EEMC问问题。混合信号号PCBB设计是是一个复复杂的过过程，设设计过程程要注意意以下几几点：(1)PPCB分分区为独独立的模模拟部分分和数字字部分。(2)合合适的元元器件布布局。(3)AA/D转转换器跨跨分区放放置。(4)不不要对地地进行分分割。在在电路板板的模拟拟部分和和数字部部分下面面敷设统统一地。(5)在在电路板板的所有有层中，数数字信号号只能在在电路板板的数字字部分布布线；模拟信信号只能能在电路路
48、板的模模拟部分分布线。(6)实实现模拟拟和数字字电源分分割。(7)布布线不能能跨越分分割电源源面之间间的间隙隙。(8)必必须跨越越分割电电源之间间间隙的的信号线线要位于于紧邻大大面积地地的布线线层上。(9)分分析返回回地电流流实际流流过的路路径和方方式。(10)采用正正确的布布线规则则。6PCCB设计计时的电电路措施施我们在设设计电子子线路时时，比较较多考虑虑的是产产品的实实际性能能，而不不会太多多考虑产产品的电电磁兼容容特性和和电磁骚骚扰的抑抑制及电电磁抗干干扰特性性。用这这样的电电路原理理图进行行PCBB的排板板时为达达到电磁磁兼容的的目的，必必须采取取必要的的电路措措施，即即在其电电路原理理图的基基础上增增加必要要的附加加电路，以以提高其其产品的的电磁兼兼容性能能。实际际PCBB设计中中可采用