针对造成PCB电磁干扰的原因,在设计中应当从布线和选择数字电路芯片两方面分别采取相应的措施,以提高PCB的抗干扰能力。
(1)PCB布线设计的抗干扰措施
为提高PCB的抗干扰能力,在设计布线时最常用的方法有以下几种。
①数字电路与模拟电路分开布置,分开供电。
②采用双面基板时,尽量加宽板上电源进线与回线(零伏线)的线宽,以减小传导阻抗造成的各芯片电源间的电位差。
③PCB的强电区域与弱电区域严格分离。除供电电源必须隔离外,还应保证强电走线与弱电走线之间最小距离不小于0.8cm,以减少串音耦合的干扰。
④通信部分采用与中央控制模块完全隔离的独立电源供电。
⑤与数据线联系密切的芯片尽可能集中布置,以减少总线的长度。
⑥减少平行走线的数量和长度,并在板面允许的情况下尽量加大线宽和线间的距离,以减少信号传输线的阻抗和耦合电容。
⑦PCB的基板采用多层板。与双层基板相比,采用多层基板设计PCB具有许多优点。如工作电源的电源进线和零线分别占用一层敷铜层,减小了电源进线和零线的电阻和
电感,可以有效地抑制电源线和零线上的噪声;加大了电源进线和零线之间的电容,为电源提供了良好的去耦通路,减小了电源线上的干扰;PCB上所有元件的电源进线和回线引脚直接分别与电源线层和零线层连接,降低了由于电源线公共阻抗导致的干扰。此外,采用多层板布线,还可提高PCB抗浪涌的能力。
在设计多层板布线时,不同层上的信号线走向应当垂直,以减小平行走线引起的串扰。电源进线层和零线层应占有多层基板中间的相邻两层,利用两层铜箔间的耦合电容,提供去耦功能。信号线中传输高速时钟和高频数字信号的走线应布置在与地线相邻的信号线层,以减小信号回路的面积及由此引起的辐射干扰。
⑧PCB上的数字IC电路,特别是采用CMOS工艺的数字IC电路,不使用的I/O引脚必须经电阻接电源或零线。