一般電子產(chǎn)品都最容易出的問題有:RE--輻射,,CE--傳導(dǎo),ESD--靜電,。
一個(gè)線路板上的接插件,有520nH的分布電感,。一個(gè)雙列直扦的24引腳集成電路扦座,,引入4~18nH的分布電感,。
這些小的分布參數(shù)對于這行較低頻率下的微控制器系統(tǒng)中是可以忽略不計(jì)的;而對于高速系統(tǒng)必須予以特別注意,。
(6) 元件布置要合理分區(qū)
元件在印刷線路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問題,,原則之一是各部件之間的引線要盡量短。在布局上,,要把模擬信號部分,,高速數(shù)字電路部分,噪聲源部分(如繼電器,,大電流開關(guān)等)這三部分合理地分開,,使相互間的信號耦合為最小。
G 處理好接地線
印刷電路板上,,電源線和地線最重要,。克服電磁干擾,,最主要的手段就是接地,。
對于雙面板,地線布置特別講究,,通過采用單點(diǎn)接地法,,電源和地是從電源的兩端接到印刷線路板上來的,電源一個(gè)接點(diǎn),,地一個(gè)接點(diǎn),。印刷線路板上,要有多個(gè)返回地線,,這些都會(huì)聚到回電源的那個(gè)接點(diǎn)上,,就是所謂單點(diǎn)接地。所謂模擬地,、數(shù)字地,、大功率器件地開分,是指布線分開,,而最后都匯集到這個(gè)接地點(diǎn)上來,。與印刷線路板以外的信號相連時(shí),通常采用屏蔽電纜,。對于高頻和數(shù)字信號,屏蔽電纜兩端都接地,。低頻模擬信號用的屏蔽電纜,,一端接地為好。
對噪聲和干擾非常敏感的電路或高頻噪聲特別嚴(yán)重的電路應(yīng)該用金屬罩屏蔽起來,。
(7) 用好去耦電容,。
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。設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí),,每個(gè)集成電路的電源,,地之間都要加一個(gè)去耦電容。去耦電容有兩個(gè)作用:一方面是本集成電路的蓄能電容,,提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能,;另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容為0.1uf的去耦電容有5nH分布電感,,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,,也就是說對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦作用,對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用,。
1uf,,10uf電容,并行共振頻率在20MHz以上,,去除高頻率噪聲的效果要好一些,。在電源進(jìn)入印刷板的地方和一個(gè)1uf或10uf的去高頻電容往往是有利的,即使是用電池供電的系統(tǒng)也需要這種電容,。
每10片左右的集成電路要加一片充放電電容,,或稱為蓄放電容,電容大小可選10uf,。最好不用電解電容,,電解電容是兩層溥膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感,,最好使用膽電容或聚碳酸醞電容,。
去耦電容值的選取并不嚴(yán)格,可按C=1/f計(jì)算,;即10MHz取0.1uf,,對微控制器構(gòu)成的系統(tǒng),取0.1~0.01uf之間都可以,。
3,、 降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)驗(yàn)。
(1) 能用低速芯片就不用高速的,,高速芯片用在關(guān)鍵地方,。
(2) 可用串一個(gè)電阻的辦法,降低控制電路上下沿跳變速率,。
(3) 盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼,。
(4) 使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時(shí)鐘。
(5) 時(shí)鐘產(chǎn)生器盡量靠近到用該時(shí)鐘的器件,。石英晶體振蕩器外殼要接地,。
(6) 用地線將時(shí)鐘區(qū)圈起來,,時(shí)鐘線盡量短。
(7) I/O驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近印刷板邊,,讓其盡快離開印刷板,。對進(jìn)入印制板的信號要加濾波,從高噪聲區(qū)來的信號也要加濾波,,同時(shí)用串終端電阻的辦法,,減小信號反射。
(8) MCD無用端要接高,,或接地,,或定義成輸出端,集成電路上該接電源地的端都要接,,不要懸空,。
(9) 閑置不用的門電路輸入端不要懸空,閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地,,負(fù)輸入端接輸出端,。 (10) 印制板盡量使用45折線而不用90折線布線以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合。
(11) 印制板按頻率和電流開關(guān)特性分區(qū),,噪聲元件與非噪聲元件要距離再遠(yuǎn)一些,。
(12) 單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)接地、電源線,、地線盡量粗,,經(jīng)濟(jì)是能承受的話用多層板以減小電源,地的容生電感,。
(13) 時(shí)鐘,、總線、片選信號要遠(yuǎn)離I/O線和接插件,。
(14) 模擬電壓輸入線,、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號線,特別是時(shí)鐘,。
(15) 對A/D類器件,,數(shù)字部分與模擬部分寧可統(tǒng)一下也不要交叉。
(16) 時(shí)鐘線垂直于I/O線比平行I/O線干擾小,,時(shí)鐘元件引腳遠(yuǎn)離I/O電纜,。
(17) 元件引腳盡量短,去耦電容引腳盡量短,。
(18) 關(guān)鍵的線要盡量粗,,并在兩邊加上保護(hù)地。高速線要短要直。
(19) 對噪聲敏感的線不要與大電流,,高速開關(guān)線平行。
(20) 石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線,。
(21) 弱信號電路,,低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路。
(22) 任何信號都不要形成環(huán)路,,如不可避免,,讓環(huán)路區(qū)盡量小。
(23) 每個(gè)集成電路一個(gè)去耦電容,。每個(gè)電解電容邊上都要加一個(gè)小的高頻旁路電容,。
(24) 用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容作電路充放電儲(chǔ)能電容。使用管狀電容時(shí),,外殼要接地,。