印制电路板的抗干扰设计

　　本文以印制电路板的电磁兼容性为核心，分析了电磁干扰的产生机理，详细介绍了在设计和装配印制电路板时可采取的抗干扰措施。
　　引言
　　印制电路板的设计质量不仅直接影响到电子产品的可靠性，还关系到产品的稳定性，甚至是设计成败的关键。因此，在设绘印制板图时，除了要为电路中的元器件提供正确无误的电气连接外，还应充分考虑印制板的抗干扰性。基于电磁兼容性原则，抗干扰设计应包括三个方面：一是抑制噪声源，二是切断噪声传递途径，三是降低受扰设备的噪声敏感度。印制板的噪声抑制应从设计阶段开始，贯穿于电路原理图设计、印制板图设绘、元器件选用、印制板安装引线等一系列环节中。虽然各环节侧重不一，但又彼此呼应，都应认真对待。本文主要介绍在设计印制板时应该如何有效地抑制噪声。
　　减少辐射噪声
　　印制电路板在工作时会向外辐射噪声而成为噪声源：电路板中信号线经接地回路传送到机壳，引起谐振，由机壳向外辐射强烈噪声；电路板信号经过信号电缆向外辐射噪声；电路板本身也直接向外辐射噪声。为削弱噪声辐射，可作如下处理：
　　（1）慎重选用器件。选用时需注意元器件的老化问题，并挑选热反馈影响小的器件。对高频电路，应选用适宜的芯片，以减少电路辐射。在选择逻辑器件时，要充分考虑其噪声容限指标：当单纯考虑电路的噪声容限时，最好用HTL，若兼顾功耗，则用VDD≥15V的CMOS为宜。
　　（2）使用多层印制电路板。这样可从结构上获得理想的屏蔽效果：以中间层作电源线或地线，将电源线密封在板内，两面做绝缘处理，可使流经上下面的开关电流彼此不影响；印制板内层做成大面积的导电区，各导线面之间有很大的静电电容，形成阻抗极低的供电线路，可有效预防电路板辐射和接收噪声。
　　（3）印制电路板“满接地”。绘制高频线路板时，除尽量加粗接地印制导线外，应把电路板上没被占用的所有面积都作为接地线，使器件更好地就近接地。这样可以有效降低寄生电感，同时，大面积的地线能有力减少噪声辐射。
　　（4）在印制电路板上附加一面或两面接地板。即用一块铝片或铁片附加在印制板背面（焊接面），或将印制板夹在两块铝板或铁板之间。接地板安装时尽量靠近印制板，且务必将其接在系统信号的（SG）最佳接地点上，此结构实质为简单易做的“多层”印制板。若想追求更好的抑制效果，可将印制板装在完全屏蔽的金属盒中，使其不产生、不响应噪声。