設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及解決方法(1)

1、1.用于產(chǎn)生三角波的積分電路該如何取舍電阻電容？2.如何盡量減少干擾源？ 形成干擾的基本要素有三個(gè)：（1）干擾源，指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號(hào)，用數(shù)學(xué)語言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干擾源。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，指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導(dǎo)線的傳導(dǎo)和空間的輻射。（3）敏感器件，指容易被干擾的對(duì)象。如：A/D、D/A變換器，單片機(jī)，數(shù)字IC， 弱信號(hào)放大器等?？垢蓴_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。（類似于傳染病的預(yù)防）1 抑制干擾源抑制干

2、擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt，di/dt。這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu) 先考慮和最重要的原則，常常會(huì)起到事半功倍的效果。 減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實(shí)現(xiàn)。減小干擾源的 di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來實(shí)現(xiàn)。抑制干擾源的常用措施如下：（1）繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾。僅加 續(xù)流二極管會(huì)使繼電器的斷開時(shí)間滯后，增加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時(shí)間內(nèi)可動(dòng)作更多的次數(shù)。（2）在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路（一般是RC串聯(lián)電路，電阻一般選幾K 到幾十K，電容選0.01uF），減小電火花影響。（3）給電機(jī)加濾波電路，注

3、意電容、電感引線要盡量短。（4）電路板上每個(gè)IC要并接一個(gè)0.01F0.1F高頻電容，以減小IC對(duì)電源的 影響。注意高頻電容的布線，連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電 容的等效串聯(lián)電阻，會(huì)影響濾波效果。（5）布線時(shí)避免90度折線，減少高頻噪聲發(fā)射。（6）可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲（這個(gè)噪聲嚴(yán)重時(shí)可能 會(huì)把可控硅擊穿的）。按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和 有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾 噪聲的傳播，有時(shí)也可加隔離光耦來解決。電源噪聲的危害最大， 要特別注意

4、處理。 所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。 一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩。2 切斷干擾傳播路徑的常用措施如下：（1）充分考慮電源對(duì)單片機(jī)的影響。電源做得好，整個(gè)電路的抗干擾就解決了一大半。許多單片機(jī)對(duì)電源噪聲很敏感, 要給單片機(jī)電源加濾波電路或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對(duì)單片機(jī)的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成形濾波電路，當(dāng)然條件要求不高時(shí)也可用100電阻代替磁珠。（2）如果單片機(jī)的I/O口用來控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加形濾波電路）。 控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加形濾波電

5、路）。（3）注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。此措施可解決許多疑難問題。（4）電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)。盡可能把干擾源（如電機(jī)，繼電器）與敏感元件（如單片機(jī)）遠(yuǎn)離。（5）用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離，數(shù)字地與模擬地要分離，最后在一點(diǎn)接于電源地。A/D、D/A芯片布線也以此為原則，廠家分配A/D、D/A芯片 引腳排列時(shí)已考慮此要求。（6）單片機(jī)和大功率器件的地線要單獨(dú)接地，以減小相互干擾。 大功率器件盡可能放在電路板邊緣。（7）在單片機(jī)I/O口，電源線，電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器，屏蔽罩，可顯著

6、提高電路的抗干擾性能。3 提高敏感器件的抗干擾性能提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對(duì)干擾噪聲 的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快恢復(fù)的方法。提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下：（1）布線時(shí)盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲。（2）布線時(shí)，電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。（3）對(duì)于單片機(jī)閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。（4）對(duì)單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045 等，可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。（5）在速度能滿

7、足要求的前提下，盡量降低單片機(jī)的晶振和選用低速數(shù)字電路。（6）IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。軟件方面：1、我習(xí)慣于將不用的代碼空間全清成“0”，因?yàn)檫@等效于NOP，可在程序跑飛時(shí)歸位；2、在跳轉(zhuǎn)指令前加幾個(gè)NOP，目的同1；3、在無硬件WatchDog時(shí)可采用軟件模擬WatchDog，以監(jiān)測(cè)程序的運(yùn)行；4、涉及處理外部器件參數(shù)調(diào)整或設(shè)置時(shí)，為防止外部器件因受干擾而出錯(cuò)可定時(shí)將參數(shù)重新發(fā)送一遍，這樣可使外部器件盡快恢復(fù)正確；5、通訊中的抗干擾，可加數(shù)據(jù)校驗(yàn)位，可采取3取2或5取3策略；6、在有通訊線時(shí)，如I2C、三線制等，實(shí)際中我們發(fā)現(xiàn)將Data線、CLK線、INH線常態(tài)置為高，其抗

8、干擾效果要好過置為低。硬件方面：1、地線、電源線的部線肯定重要了！2、線路的去偶；3、數(shù)、模地的分開；4、每個(gè)數(shù)字元件在地與電源之間都要104電容；5、在有繼電器的應(yīng)用場(chǎng)合，尤其是大電流時(shí)，防繼電器觸點(diǎn)火花對(duì)電路的干擾，可在繼電器線圈間并一104和二極管，在觸點(diǎn)和常開端間接472電容，效果不錯(cuò)！6、為防I/O口的串?dāng)_，可將I/O口隔離，方法有二極管隔離、門電路隔離、光偶隔離、電磁隔離等；7、當(dāng)然多層板的抗干擾肯定好過單面板，但成本卻高了幾倍。8、選擇一個(gè)抗干擾能力強(qiáng)的器件比之任何方法都有效，我想這點(diǎn)應(yīng)該最重要。因?yàn)槠骷焐牟蛔闶呛茈y用外部方法去彌補(bǔ)的，但往往抗干擾能力強(qiáng)的就貴些，抗干擾能力差

9、的就便宜.抗干擾接地處理的主要內(nèi)容： （1）避開地環(huán)電流的干擾； （2）降低公共地線阻抗的耦合干擾。     “一點(diǎn)接地”有效地避開了地環(huán)電流；而在“一點(diǎn)接地”前提下，并聯(lián)接地則是降低公共地線阻抗的耦合干擾的有效措施；它們是工業(yè)控制系統(tǒng)采用的最基本的接地方法。     工業(yè)控制系統(tǒng)接地的含義不一定就是接大地。例如直流接地只是定義電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位。它可以懸浮，但要求與大地嚴(yán)格絕緣。通常，其絕緣電阻要達(dá)到50 M以上。直流地懸浮隔離了交流地網(wǎng)的干擾，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，工程中經(jīng)常使用。直流地懸浮的缺點(diǎn)是機(jī)器容易帶靜

10、電，如果該靜電電位過高，會(huì)損壞器件，擊傷操作人員等等；而且，如果這時(shí)直流地與大地的絕緣電阻減小，可能會(huì)產(chǎn)生很多原先沒有想到的干擾。直流地接大地，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，要埋設(shè)一個(gè)不大于 的獨(dú)立接地體。但無論直流地懸浮或者接大地，直流地與大地之間的電位都存在著間接或者直接的關(guān)系。工業(yè)控制機(jī)所操作的各種輸入輸出信號(hào)之間接地是否合理，不只是形成相互耦合干擾的問題，有時(shí)還危及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全。在實(shí)際的工業(yè)控制系統(tǒng)中，各種通道的信號(hào)頻率大多在MHz內(nèi)，屬于低頻范圍。因此，談?wù)劦皖l范圍的接地。 1. 串聯(lián)接地     在串聯(lián)接地方式中，各電路各有一個(gè)電流i

11、1、i2、i3等流向接地點(diǎn)。由于地線存在電阻，因此，每個(gè)串聯(lián)接點(diǎn)的電位不再是零，于是各個(gè)電路間相互發(fā)生干擾。尤其是強(qiáng)信號(hào)電路將嚴(yán)重干擾弱信號(hào)電路。如果必須要這樣使用，應(yīng)當(dāng)盡力減小公共地線的阻抗，使其能達(dá)到系統(tǒng)的抗干擾容限要求。串聯(lián)的次序是：最怕干擾的電路的地應(yīng)最接近公共地，而最不怕干擾的電路的地可以稍遠(yuǎn)離公共地。 2. 并聯(lián)接地       并聯(lián)接地方式：在工業(yè)控制機(jī)中的模擬通道和數(shù)字通道采用并聯(lián)接地。并聯(lián)接地中各個(gè)電路的地電位只與其自身的地線阻抗和地電流有關(guān)，互相之間不會(huì)造成耦合干擾。因此，有效地克服了公共地線阻抗的耦合干

12、擾問題，工業(yè)控制機(jī)應(yīng)當(dāng)盡量采用并聯(lián)接地方式。值得注意的是，雖然采用了并聯(lián)接地方式，但是地線仍然要粗一些，以使各個(gè)電路部件之間的地電位差盡量減小。這樣，當(dāng)各個(gè)部件之間有信號(hào)傳送時(shí)，地線環(huán)流干擾將減小。     工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾來源是多渠道的，針對(duì)不同的項(xiàng)目和不同的現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)該有不同的處理方法。屏蔽和接地是由工控系統(tǒng)開發(fā)者操作的一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容。能否正確設(shè)計(jì)和利用它們，不僅關(guān)系到系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行、良好地抑制干擾，而且是工控項(xiàng)目開發(fā)者是否成熟的重要標(biāo)志。 工控系統(tǒng)的屏蔽處理     工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力線路密布，設(shè)備啟停運(yùn)轉(zhuǎn)繁忙，因此

13、存在嚴(yán)重的電場(chǎng)和磁場(chǎng)干擾。而工業(yè)控制系統(tǒng)又有幾十乃至幾百個(gè)甚至更多的輸入輸出通道分布在其中，導(dǎo)線之間形成相互耦合是通道干擾的主要原因之一。它們主要表現(xiàn)為電容性耦合、電感性耦合、電磁場(chǎng)輻射三種形式。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，由前兩種耦合造成的干擾是主要的，第三種是次要的。它們對(duì)電路主要造成共模形式的干擾。     眾所周知，地球是一個(gè)靜電容量很大的導(dǎo)體，其電位非常恒定。如果把一個(gè)導(dǎo)體與大地緊密連接，那么該導(dǎo)體的電位也是恒定的。我們把它的電位叫作零電位，它是電位的參考點(diǎn)。然而，工程上不可能做到這種緊密連接，總是存在一定的接地電阻。當(dāng)有電流經(jīng)該導(dǎo)體入地時(shí)，它的電位就有

14、波動(dòng)。于是，不同的接地點(diǎn)之間會(huì)有電位差。當(dāng)我們用一根導(dǎo)線連接不同的接地點(diǎn)時(shí)，在導(dǎo)線中就可能有電流流動(dòng)，這稱為地環(huán)電流。接地抗干擾技術(shù)就是解決以地環(huán)電流為中心的一系列技術(shù)問題。 1. 電場(chǎng)耦合的屏蔽和抑制技術(shù)    克服電場(chǎng)耦合干擾最有效的方法是屏蔽。因?yàn)榉胖迷诳招膶?dǎo)體或者金屬網(wǎng)內(nèi)的物體不受外電場(chǎng)的影響。請(qǐng)注意，屏蔽電場(chǎng)耦合干擾時(shí)，導(dǎo)線的屏蔽層最好不要兩端連接當(dāng)?shù)鼐€使用。因在有地環(huán)電流時(shí)，這將在屏蔽層形成磁場(chǎng)，干擾被屏蔽的導(dǎo)線。正確的作法是把屏蔽層單點(diǎn)接地，一般選擇它的任一端頭接地。造成電場(chǎng)耦合干擾的原因是兩根導(dǎo)線之間的分布電容產(chǎn)生的耦合。當(dāng)兩導(dǎo)線形成電場(chǎng)

15、耦合干擾時(shí)，導(dǎo)線在導(dǎo)線上產(chǎn)生的對(duì)地干擾電壓VN為：V1和是干擾源導(dǎo)線1的電壓和角頻率；R和C2G是被干擾導(dǎo)線2的對(duì)地負(fù)載電阻和總電容；C12是導(dǎo)線1和導(dǎo)線2之間的分布電容。從式(2)可以看出，在干擾源的角頻率不變時(shí)，要想降低導(dǎo)線2上的被干擾電壓VN ，應(yīng)當(dāng)減小導(dǎo)線1的電壓V1，減小兩導(dǎo)線之間的分布電容C12，減小導(dǎo)線2對(duì)地負(fù)載電阻R以及增大導(dǎo)線2對(duì)地的總電容C2G。在這些措施中，可操作性最好的是減小兩導(dǎo)線之間的分布電容C12。即采用遠(yuǎn)離技術(shù)：弱信號(hào)線要遠(yuǎn)離強(qiáng)信號(hào)線敷設(shè)，尤其是遠(yuǎn)離動(dòng)力線路。工程上的“遠(yuǎn)離”概念，通常取干擾導(dǎo)線直徑的40倍，即認(rèn)為足夠了。同時(shí)，避免平行走線也可以減小C1

16、2。 2. 磁場(chǎng)耦合的抑制技術(shù)     抑制磁場(chǎng)耦合干擾的好辦法應(yīng)該是屏蔽干擾源。大電機(jī)、電抗器、磁力開關(guān)和大電流載流導(dǎo)線等等都是很強(qiáng)的磁場(chǎng)干擾源。但把它們都用導(dǎo)磁材料屏蔽起來，在工程上是很難做到的。通常是采用一些被動(dòng)的抑制技術(shù)。當(dāng)回路1對(duì)回路2造成磁場(chǎng)耦合干擾時(shí)，其在回路2 上形成的串聯(lián)干擾電壓VN為： VN=jBAcos (3) ，式中，是干擾信號(hào)的角頻率；B是干擾源回路1形成的磁場(chǎng)鏈接至回路2處的磁通密度；A為回路2感受磁場(chǎng)感應(yīng)的閉合面積，是和兩個(gè)矢量的夾角?？梢钥闯觯诟蓴_源的角頻率不變時(shí)，要想降低干擾電壓

17、VN，首先應(yīng)當(dāng)減小B。對(duì)于直線電流磁場(chǎng)來說，B與回路1流過的電流成正比，而與兩導(dǎo)線的距離成反比。因此，要有效抑制磁場(chǎng)耦合干擾，仍然是遠(yuǎn)離技術(shù)。同時(shí)，也要避免平行走線。 3. 屏蔽線的使用     屏蔽線的接地有三種情況，即：?jiǎn)味私拥胤绞?、兩端接地方式、屏蔽層懸浮?（1）單端接地方式：假設(shè)信號(hào)電流i1從芯線流入屏蔽線，流過負(fù)載電阻RL之后，再通過屏蔽層返回信號(hào)源。因?yàn)閕1與i2大小相等方向相反，所以它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾相互抵消。這是一個(gè)很好的抑制磁場(chǎng)干擾的措施。同時(shí)它也是一個(gè)很好的抵制磁場(chǎng)耦合干擾的措施。 （2）兩端接地方式：由于屏蔽層上流過的電

18、流是i2與地環(huán)電流iG的迭加，所以它不能完全抵消信號(hào)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾。因此，它抑制磁場(chǎng)耦合干擾的能力也比單端接地方式差。單端接地方式與兩端接地方式都有屏蔽電場(chǎng)耦合干擾作用。 （3）屏蔽層懸?。褐挥衅帘坞妶?chǎng)耦合干擾能力，而無抑制磁場(chǎng)耦合干擾能力。 4 . 雙絞線的使用     如果雙絞線的絞扭一致的話，那么這些小回路的面積相等而法方向相反，因此，其磁場(chǎng)干擾可以相互抵消。雙絞線的結(jié)構(gòu)對(duì)電場(chǎng)耦合干擾的抑制毫無能力。當(dāng)給雙絞線加上屏蔽層后，一個(gè)價(jià)廉物美的傳輸線就誕生了。根據(jù)國(guó)外專家的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，屏蔽層接地方法不同對(duì)磁場(chǎng)干擾的抑制dB數(shù)也不同

19、。 （1）單端接地方式，對(duì)磁場(chǎng)干擾具有高達(dá)55dB的衰減能力。可見，雙絞線確實(shí)有很好的效果。 （2）兩端接地方式，地線阻抗與信號(hào)線阻抗不對(duì)稱，地環(huán)電流造成了雙絞線電流不平衡，因此降低了雙絞線抗磁場(chǎng)干擾的能力，只有13dB的磁場(chǎng)干擾衰減能力。 （3）使用屏蔽雙絞線，其屏蔽層一端接地，另一端懸空，因此屏蔽層上沒有返回信號(hào)電流，所以它的屏蔽層只有抗電場(chǎng)干擾能力，而無抑制磁場(chǎng)耦合干擾能力。與單端接地方式一樣衰減55dB。 （4）屏蔽層單端接地，而另一端又與負(fù)載冷端相連，因此它具有兩端接地方式的效果，但它的屏蔽層上的電流由于被雙絞線中的一根分流，又比兩端接地方式稍差。具有77dB的衰減。 （5）屏蔽層雙

20、端接地，具有一定的抑制磁場(chǎng)耦合干擾能力，加上雙絞線本身的作用，因此具有63dB的衰減。 （6）屏蔽層和雙絞線都兩端接地，其效果具有28dB衰減。    雙絞線最好的應(yīng)用是作平衡式傳輸線路。因?yàn)閮蓷l線的阻抗一樣，自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾或外部磁場(chǎng)干擾都可以較好的抵消。同時(shí)，平衡式傳輸又獨(dú)具很強(qiáng)的抗共模干擾能力，因此成為大多數(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸線。例如，物理層采用RS422A或RS485通信接口，就是很好的平衡傳輸模式。 2007-12-26,09:24:05 資料 郵件 回復(fù) 引用回復(fù)       編輯 刪除 【1樓】 il

21、an2003 小松工程積分：2620派別：等級(jí)：-來自：浙江杭州 3.7 保護(hù)與分流線路： 在時(shí)鐘電路中，局部去耦電容對(duì)于減少沿著電源干線的噪聲傳播有著非常重要的作用。但是時(shí)鐘線同樣需要保護(hù)以免受其他電磁干擾源的干擾，否則，受擾時(shí)鐘信號(hào)將在電路的其他地方引起問題。 設(shè)置分流和保護(hù)線路是對(duì)關(guān)鍵信號(hào)（比如：對(duì)在一個(gè)充滿噪聲的環(huán)境中的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)）進(jìn)行隔離和保護(hù)的非常有效的方法。PCB內(nèi)的分流或者保護(hù)線路是沿著關(guān)鍵信號(hào)的線路兩邊布放隔離保護(hù)線。保護(hù)線路不僅隔離了由其他信號(hào)線上產(chǎn)生的耦合磁通，而且也將關(guān)鍵信號(hào)從與其他信號(hào)線的耦合中隔離開來。 分流線路和保護(hù)線路之間的不同之處在于分流線路不必兩

22、端端接（與地連接），但是保護(hù)線路的兩端都必須連接到地。為了進(jìn)一步的減少耦合，多層PCB中的保護(hù)線路可以每隔一段就加上到地的通路。 3.8 局部電源和IC間的去耦： 在直流電源回路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲。例如在數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時(shí)，就會(huì)在電源線上產(chǎn)生一個(gè)很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲電壓。局部去耦能夠減少沿著電源干線的噪聲傳播。連接著電源輸入口與PCB之間的大容量旁路電容起著一個(gè)低頻騷擾濾波器的作用，同時(shí)作為一個(gè)電能貯存器以滿足突發(fā)的功率需求。此外，在每個(gè)IC的電源和地之間都應(yīng)當(dāng)有去耦電容，這些去耦電容應(yīng)該盡可能的接近IC引腳，這將有助于濾除IC的開關(guān)噪

23、聲。 配置去耦電容可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲，是印制線路板的可靠性設(shè)計(jì)的一種常規(guī)做法，配置原則如下： (1) 電源輸入端跨接10100F的電解電容器。如有可能，接100F以上的更好。 (2) 原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0.01F的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每48個(gè)芯片布置一個(gè)110F的鉭電容。這種器件的高頻阻抗特別小，在500kHz20MHz范圍內(nèi)阻抗小于1，而且漏電流很?。?.5A以下）。最好不用電解電容，電解電容是兩層溥膜卷起來的，這種結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感。 (3) 對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲(chǔ)器件，應(yīng)在芯片

24、的電源線和地線之間直接接入高頻退耦電容。 (4) 電容引線不能太長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。 去耦電容值的選取并不嚴(yán)格，可按C=1/f計(jì)算：即10MHz取0.1F。對(duì)微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)，取0.10.01F之間都可以。好的高頻去耦電容可以去除高到1GHz的高頻成份。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。 此外，還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1) 在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC吸收電路來吸收放電電流。一般R取12k，C取2.24.7F。 (2) CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要通過電阻接地

25、或接正電源。 3.9 布線技術(shù)： 3.9.1 過孔 過孔一般被使用在多層印制線路板中。當(dāng)是高速信號(hào)時(shí)，過孔產(chǎn)生1到4nH的電感和0.3到0.5pF的電容。因此，當(dāng)鋪設(shè)高速信號(hào)通道時(shí)，過孔應(yīng)該被保持絕對(duì)的最少。對(duì)于高速的并行線（如地址和數(shù)據(jù)線），如果層的改變是不可避免，應(yīng)該確保每根信號(hào)線的過孔數(shù)一樣。 3.9.2 45度角的路徑 與過孔相似，直角的轉(zhuǎn)彎路徑應(yīng)該被避免，因?yàn)樗趦?nèi)部的邊緣能產(chǎn)生集中的電場(chǎng)。該場(chǎng)能耦合較強(qiáng)噪聲到相鄰路徑，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)路徑時(shí)全部的直角路徑應(yīng)該采用45度。圖5是45度路徑的一般規(guī)則。 3.9.3 短截線 如圖6所示短截線會(huì)產(chǎn)生反射，

26、同時(shí)也潛在增加輻射天線的可能。雖然短截線長(zhǎng)度可能不是任何系統(tǒng)已知信號(hào)波長(zhǎng)的四分之一整數(shù)，但是附帶的輻射可能在短截線上產(chǎn)生振蕩。因此，避免在傳送高頻率和敏感的信號(hào)路徑上使用短截線。   3.9.4 樹型信號(hào)線排列 雖然樹型排列適用于多個(gè)PCB印制線路板的地線連接，但它帶有能產(chǎn)生多個(gè)短截線的信號(hào)路徑。因此，應(yīng)該避免用樹型排列高速和敏感的信號(hào)線。 3.9.5 輻射型信號(hào)線排列 輻射型信號(hào)排列通常有最短的路徑，以及產(chǎn)生從源點(diǎn)到接收器的最小延遲，但是這也能產(chǎn)生多個(gè)反射和輻射干擾，所以應(yīng)該避免用輻射型排列高速和敏感信號(hào)線。 3.9.6 不變的路徑寬度 信號(hào)路徑的寬度

27、從驅(qū)動(dòng)到負(fù)載應(yīng)該是常數(shù)。改變路徑寬度時(shí)路徑阻抗（電阻，電感，和電容）會(huì)產(chǎn)生改變，從而產(chǎn)生反射和造成線路阻抗不平衡。所以最好保持路徑寬度不變。 3.9.7 洞和過孔密集 經(jīng)過電源和地層的過孔的密集會(huì)在接近過孔的地方產(chǎn)生局部化的阻抗差異。這個(gè)區(qū)域不僅成為信號(hào)活動(dòng)的“熱點(diǎn)”，而且供電面在這點(diǎn)是高阻，影響射頻電流傳遞。 3.9.8 切分孔隙 與洞和過孔密集相同，電源層或地線層切分孔隙（即長(zhǎng)洞或?qū)捦ǖ溃?huì)在電源層和地層范圍內(nèi)產(chǎn)生不一致的區(qū)域，就象絕緣層一樣減少他們的效力，也局部性地增加了電源層和地層的阻抗。 3.9.9 接地金屬化填充區(qū) 所有的金屬化填充區(qū)應(yīng)該被連接到地，否

28、則，這些大的金屬區(qū)域能充當(dāng)輻射天線。 3.9.10 最小化環(huán)面積 保持信號(hào)路徑和它的地返回線緊靠在一起將有助于最小化地環(huán)，因而，也避免了潛在的天線環(huán)。對(duì)于高速單端信號(hào)，有時(shí)如果信號(hào)路徑?jīng)]有沿著低阻的地層走，地線回路可能也必須沿著信號(hào)路徑流動(dòng)來布置。 3.10 其它布線策略： 采用平行走線可以減少導(dǎo)線電感，但導(dǎo)線之間的互感和分布電容會(huì)增加，如果布局允許，電源線和地線最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板的一面橫向布線，另一面縱向布線，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。 為了抑制印制板導(dǎo)線之間的串?dāng)_，在設(shè)計(jì)布線時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離的平行走線，盡可能拉開線與線之間的距離，信號(hào)線與

29、地線及電源線盡可能不交叉。在一些對(duì)干擾十分敏感的信號(hào)線之間設(shè)置一根接地的印制線，可以有效地抑制串?dāng)_。 3.10.1 為了避免高頻信號(hào)通過印制導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射，在印制線路板布線時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)： (1) 布線盡可能把同一輸出電流而方向相反的信號(hào)利用平行布局方式來消除磁場(chǎng)干擾。 (2) 盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線寬度不要突變，導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于90度，禁止環(huán)狀走線等。 (3) 時(shí)鐘信號(hào)引線最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線時(shí)應(yīng)與地線回路相靠近。 (4) 總線驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊挨其欲驅(qū)動(dòng)的總線。對(duì)于那些離開印制線路板的引線，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊緊挨著連接器。

30、(5) 由于瞬變電流在印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導(dǎo)線的電感成分造成的，因此應(yīng)盡量減小印制導(dǎo)線的電感量。印制導(dǎo)線的電感量與其長(zhǎng)度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導(dǎo)線對(duì)抑制干擾是有利的。時(shí)鐘引線、行驅(qū)動(dòng)器或總線驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線常常載有大的瞬變電流，印制導(dǎo)線要盡可能短。對(duì)于分立元件電路，印制導(dǎo)線寬度在1.5mm左右時(shí)，即可完全滿足要求；對(duì)于集成電路，印制導(dǎo)線寬度可在0.21.0mm之間選擇。 (6) 發(fā)熱元件周圍或大電流通過的引線盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀，這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受

31、熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。 (7) 焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2) mm，其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。 3.10.2 印刷線路板的布線還要注意以下問題： (1) 專用零伏線，電源線的走線寬度1mm； (2) 電源線和地線盡可能靠近，以便使分布線電流達(dá)到均衡； (3) 要為模擬電路專門提供一根零伏線； (4) 為減少線間串?dāng)_，必要時(shí)可增加印刷線條間距離； (5) 有意安插一些零伏線作為線間隔離； (6) 印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離； (7) 特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸； (8) 如有可能，在控制線（于印刷板上）的入口處加接R-C濾波器去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。 3.11 PCB布線通用規(guī)則： 在設(shè)計(jì)印制線路板時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (