268条PCB Layout设计规范

 

1 PCB布线与布局 PCB布线与布局隔离准则:强弱电流隔离、大小电压隔离,高低频率隔离、输入输出隔离、数字模拟隔离、输en入输出隔离,分界标准为相差一个数量级。隔离方法包括:空间远离、地线隔开。
2 PCB布线与布局 晶振要尽可能靠近IC,且布线要较粗
3 PCB布线与布局 晶振外壳接地
4 PCB布线与布局 时钟布线经链接器输出时,链接器上的插针要在时钟线插针周围布满接地插针
5 PCB布线与布局 让模拟和数字电路分别拥有本身的电源和地线通路,在可能的状况下,应尽可能加宽这两部分电路的电源与地线或采用分开的电源层与接地层,以便减少电源与地线回路的阻抗,减少任何可能在电源与地线回路中的干扰电压
6 PCB布线与布局 单独工做的PCB的模拟地和数字地可在系统接地点附近单点汇接,如电源电压一致,模拟和数字电路的电源在电源入口单点汇接,如电源电压不一致,在两电源较近处并一1~2nf的电容,给两电源间的信号返回电流提供通路
7 PCB布线与布局 若是PCB是插在母板上的,则母板的模拟和数字电路的电源和地也要分开,模拟地和数字地在母板的接地处接地,电源在系统接地点附近单点汇接,如电源电压一致,模拟和数字电路的电源在电源入口单点汇接,如电源电压不一致,在两电源较近处并一1~2nf的电容,给两电源间的信号返回电流提供通路
8 PCB布线与布局 当高速、中速和低速数字电路混用时,在印制板上要给它们分配不一样的布局区域
9 PCB布线与布局 对低电平模拟电路和数字逻辑电路要尽量地分离
10 PCB布线与布局 多层印制板设计时电源平面应靠近接地平面,而且安排在接地平面之下。
11 PCB布线与布局 多层印制板设计时布线层应安排与整块金属平面相邻
12 PCB布线与布局 多层印制板设计时把数字电路和模拟电路分开,有条件时将数字电路和模拟电路安排在不一样层内。若是必定要安排在同层,可采用开沟、加接地线条、分隔等方法补救。模拟的和数字的地、电源都要分开,不能混用
13 PCB布线与布局 时钟电路和高频电路是主要的干扰和辐射源,必定要单独安排、远离敏感电路
14 PCB布线与布局 注意长线传输过程当中的波形畸变
15 PCB布线与布局 减少干扰源和敏感电路的环路面积,最好的办法是使用双绞线和屏蔽线,让信号线与接地线(或载流回路)扭绞在一块儿,以便使信号与接地线(或载流回路)之间的距离最近
16 PCB布线与布局 增大线间的距离,使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽量地小
17 PCB布线与布局 若有可能,使得干扰源的线路与受感应的线路呈直角(或接近直角)布线,这样可大大下降两线路间的耦合
18 PCB布线与布局 增大线路间的距离是减少电容耦合的最好办法
19 PCB布线与布局 在正式布线以前,首要的一点是将线路分类。主要的分类方法是按功率电平来进行,以每30dB功率电平分红若干组
20 PCB布线与布局 不一样分类的导线应分别捆扎,分开敷设。对相邻类的导线,在采起屏蔽或扭绞等措施后也可归在一块儿。分类敷设的线束间的最小距离是50~75mm
21 PCB布线与布局 电阻布局时,放大器、上下拉和稳压整流电路的增益控制电阻、偏置电阻(上下拉)要尽量靠近放大器、有源器件及其电源和地以减轻其去耦效应(改善瞬态响应时间)。
22 PCB布线与布局 旁路电容靠近电源输入处放置
23 PCB布线与布局 去耦电容置于电源输入处。尽量靠近每一个IC
24 PCB布线与布局 PCB基本特性 阻抗:由铜和横切面面积的质量决定。具体为:1盎司0.49毫欧/单位面积
电容:C=EoErA/h,Eo:自由空间介电常数,Er:PCB基体介电常数,A:电流到达的范围,h:走线间距
电感:平均分布在布线中,约为1nH/m
盎司铜线来说,在0.25mm(10mil)厚的FR4碾压下,位于地线层上方的)0.5mm宽,20mm长的线能产生9.8毫欧的阻抗,20nH的电感及与地之间1.66pF的耦合电容。
25 PCB布线与布局 PCB布线基本方针:增大走线间距以减小电容耦合的串扰;平行布设电源线和地线以使PCB电容达到最佳;将敏感高频线路布设在远离高噪声电源线的位置;加宽电源线和地线以减小电源线和地线的阻抗;
26 PCB布线与布局 分割:采用物理上的分割来减小不一样类型信号线之间的耦合,尤为是电源与地线
27 PCB布线与布局 局部去耦:对于局部电源和IC进行去耦,在电源输入口与PCB之间用大容量旁路电容进行低频脉动滤波并知足突发功率要求,在每一个IC的电源与地之间采用去耦电容,这些去耦电容要尽量接近引脚。
28 PCB布线与布局 布线分离:将PCB同一层内相邻线路之间的串扰和噪声耦合最小化。采用3W规范处理关键信号通路。
29 PCB布线与布局 保护与分流线路:对关键信号采用两面地线保护的措施,并保证保护线路两端都要接地
30 PCB布线与布局 单层PCB:地线至少保持1.5mm宽,跳线和地线宽度的改变应保持最低
31 PCB布线与布局 双层PCB:优先使用地格栅/点阵布线,宽度保持1.5mm以上。或者把地放在一边,信号电源放在另外一边
32 PCB布线与布局 保护环:用地线围成一个环形,将保护逻辑围起来进行隔离
33 PCB布线与布局 PCB电容:多层板上因为电源面和地面绝缘薄层产生了PCB电容。其优势是据有很是高的频率响应和均匀的分布在整个面或整条线上的低串连电感。等效于一个均匀分布在整板上的去耦电容。
34 PCB布线与布局 高速电路和低速电路:高速电路要使其接近接地面,低速电路要使其接近于电源面。
地的铜填充:铜填充必须确保接地。
35 PCB布线与布局 相邻层的走线方向成正交结构,避免将不一样的信号线在相邻层走成同一方向,以减小没必要要的层间窜扰;当因为板结构限制(如某些背板)难以免出现该状况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线;
36 PCB布线与布局 不容许出现一端浮空的布线,为避免“天线效应”。
37 PCB布线与布局 阻抗匹配检查规则:同一网格的布线宽度应保持一致,线宽的变化会形成线路特性阻抗的不均匀,当传输的速度较高时会产生反射,在设计中应避免这种状况。在某些条件下,可能没法避免线宽的变化,应该尽可能减小中间不一致部分的有效长度。
38 PCB布线与布局 防止信号线在不一样层间造成自环,自环将引发辐射干扰。
39 PCB布线与布局 短线规则:布线尽可能短,特别是重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地方。
40 PCB布线与布局 倒角规则:PCB设计中应避免产生锐角和直角,产生没必要要的辐射,同时工艺性能也很差,全部线与线的夹角应大于135度
41 PCB布线与布局 滤波电容焊盘到链接盘的线线应采用0.3mm的粗线链接,互连长度应≤1.27mm。
42 PCB布线与布局 通常状况下,将高频的部分设在接口部分,以减小布线长度。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题,一般采用将两者的地分割,再在接口处单点相接。
43 PCB布线与布局 对于导通孔密集的区域,要注意避免在电源和地层的挖空区域相互链接,造成对平面层的分割,从而破坏平面层的完整性,并进而致使信号线在地层的回路面积增大。
44 PCB布线与布局 电源层投影不重叠准则:两层板以上(含)的PCB板,不一样电源层在空间上要避免重叠,主要是为了减小不一样电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题必定要设法避免,难以免时可考虑中间隔地层。
45 PCB布线与布局 3W规则:为减小线间窜扰,应保证线间距足够大,当线中心距很多于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰,如要达到98%的电场不互相干扰,可以使用10W规则。
46 PCB布线与布局 20H准则:以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位,若内缩20H则能够将70%的电场限制在接地边沿内,内缩 1000H则能够将98%的电场限制在内。
47 PCB布线与布局 五五准则:印制板层数选择规则,即时钟频率到5MHZ或脉冲上升时间小于5ns,则PCB板须采用多层板,如采用双层板,最好将印制板的一面作为一个完整的地平面
48 PCB布线与布局 混合信号PCB分区准则:1将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分;2将A/D转换器跨分区放置;3不要对地进行分割,在电路板的模拟部分和数字部分下面设统一地;4在电路板的全部层中,数字信号只能在电路板的数字部分布线,模拟信号只能在电路板的模拟部分布线;5实现模拟电源和数字电源分割;6布线不能跨越分割电源面之间的间隙;7必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上;8分析返回地电流实际流过的路径和方式;
49 PCB布线与布局 多层板是较好的板级EMC防御设计措施,推荐优选。
50 PCB布线与布局 信号电路与电源电路各自独立的接地线,最后在一点公共接地,两者不宜有公用的接地线。
51 PCB布线与布局 信号回流地线用独立的低阻抗接地回路,不可用底盘或结构架件做回路。
52 PCB布线与布局 在中短波工做的设备与大地链接时,接地线<1/4λ;如没法达到要求,接地线也不能为1/4λ的奇数倍。
53 PCB布线与布局 强信号与弱信号的地线要单独安排,分别与地网只有一点相连。
54 PCB布线与布局 通常设备中至少要有三个分开的地线:一条是低电平电路地线(称为信号地线),一条是继电器、电动机和高电平电路地线(称为干扰地线或噪声地线);另外一条是设备使用交流电源时,则电源的安全地线应和机壳地线相连,机壳与插箱之间绝缘,但二者在一点相同,最后将全部的地线聚集一点接地。断电器电路在最大电流点单点接地。f<1MHz时,一点接地;f>10MHz时,多点接地;1MHz<f<10MHz时,若地线长度<1/20λ,则一点接地,不然多点接地。
55 PCB布线与布局 避免地环路准则:电源线应靠近地线平行布线。
56 PCB布线与布局 散热器要与单板内电源地或屏蔽地或保护地链接(优先链接屏蔽地或保护地),以下降辐射干扰
57 PCB布线与布局 数字地与模拟地分开,地线加宽
58 PCB布线与布局 对高速、中速和低速混用时,注意不一样的布局区域
59 PCB布线与布局 专用零伏线,电源线的走线宽度≥1mm
60 PCB布线与布局 电源线和地线尽量靠近,整块印刷板上的电源与地要呈“井”字形分布,以便使分布线电流达到均衡。
61 PCB布线与布局 尽量有使干扰源线路与受感应线路呈直角布线
62 PCB布线与布局 按功率分类,不一样分类的导线应分别捆扎,分开敷设的线束间距离应为50~75mm。
63 PCB布线与布局 在要求高的场合要为内导体提供360°的完整包裹,并用同轴接头来保证电场屏蔽的完整性
64 PCB布线与布局 多层板:电源层和地层要相邻。高速信号应临近接地面,非关键信号则布放为靠近电源面。
65 PCB布线与布局 电源:当电路须要多个电源供给时,用接地分离每一个电源。
66 PCB布线与布局 过孔:高速信号时,过孔产生1-4nH的电感和0.3-0.8pF的电容。所以,高速通道的过孔要尽量最小。确保高速平行线的过孔数一致。
67 PCB布线与布局 短截线:避免在高频和敏感的信号线路使用短截线
68 PCB布线与布局 星形信号排列:避免用于高速和敏感信号线路
69 PCB布线与布局 辐射型信号排列:避免用于高速和敏感线路,保持信号路径宽度不变,通过电源面和地面的过孔不要太密集。
70 PCB布线与布局 地线环路面积:保持信号路径和它的地返回线紧靠在一块儿将有助于最小化地环
71 PCB布线与布局 通常将时钟电路布置在PCB板接受中心位置或一个接地良好的位置,使时钟尽可能靠近微处理器,并保持引线尽量短,同时将石英晶体振荡只有外壳接地。
72 PCB布线与布局 为进一步加强时钟电路的可靠性,可用地线找时钟区圈起隔离起来,在晶体振荡器下面加大接地的面积,避免布其余信号线;
73 PCB布线与布局 元件布局的原则是将模拟电路部分与数字电路部分分工、将高速电路和低速电路分工,将大功率电路与小信号电路分工,、将噪声元件与非噪声元件分工,同时尽可能缩短元件之间的引线,使相互间的干扰耦合达到最小。
74 PCB布线与布局 电路板按功能进行分区,各分区电路地线相互并联,一点接地。当电路板上有多个电路单元时,应使各单元有独立的地线回各,各单元集中一点与公共地相连,单面板和双面板用单点接电源和单点接地.
75 PCB布线与布局 重要的信号线尽可能短和粗,并在两侧加上保护地,信号须要引出时经过扁平电缆引出,并使用“地线—信号—地线”相间隔的形式。
76 PCB布线与布局 I/O接口电路及功率驱动电路尽可能靠近印刷板边缘
77 PCB布线与布局 除时钟电路此,对噪声敏感的器件及电路下面也尽可能避免走线。
78 PCB布线与布局 当印刷电路板期有PCI、ISA等高速数据接口时,需注意在电路板上按信号频率渐进布局,即从插槽接口部位开始依次布高频电路、中等频率电路和低频电路 ,使易产生干扰的电路远离该数据接口。
79 PCB布线与布局 信号在印刷线路上的引线越短越好,最长不宜超过25cm,并且过孔数目也应尽可能少。
80 PCB布线与布局 在信号线须要转折时,使用45度或圆弧折线布线,避免使用90度折线,以减少高频信号的反射。
81 PCB布线与布局 布线时避免90度折线,减小高频噪声发射
82 PCB布线与布局 注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽可能靠近,用地线把时钟区隔离 起来,晶振外壳接地并固定
83 PCB布线与布局 电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽量把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离
84 PCB布线与布局 用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一 点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片 引脚排列时已考虑此要求
85 PCB布线与布局 单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减少相互干扰。 大功率 器件尽量放在电路板边缘
86 PCB布线与布局 布线时尽可能减小回路环的面积,以下降感应噪声
87 PCB布线与布局 布线时,电源线和地线要尽可能粗。除减少压降外,更重要的是下降耦 合噪声
88 PCB布线与布局 IC器件尽可能直接焊在电路板上,少用IC座
89 PCB布线与布局 参考点通常应设置在左边和底边的边框线的交点(或延长线的交点)上或印制板的插件上的第一个焊盘。
90 PCB布线与布局 布局推荐使用25mil网格
91 PCB布线与布局 总的连线尽量的短,关键信号线最短
92 PCB布线与布局 同类型的元件应该在X或Y方向上一致。同一类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上一致,以便于生产和调试;
93 PCB布线与布局 元件的放置要便于调试和维修,大元件边上不能放置小元件,须要调试的元件周围应有足够的空间。发热元件应有足够的空间以利于散热。热敏元件应远离发热元件。
94 PCB布线与布局 双列直插元件相互的距离要>2mm。BGA与相临器件距离>5mm。阻容等贴片小元件相互距离>0.7mm。贴片元件焊盘外侧与相临插装元件焊盘外侧要>2mm。压接元件周围5mm内不能够放置插装元器件。焊接面周围5mm内不能够放置贴装元件。
95 PCB布线与布局 集成电路的去耦电容应尽可能靠近芯片的电源脚,高频最靠近为原则。使之与电源和地之间造成回路最短。
96 PCB布线与布局 旁路电容应均匀分布在集成电路周围。
97 PCB布线与布局 元件布局时,使用同一种电源的元件应考虑尽可能放在一块儿,以便于未来的电源分割。
98 PCB布线与布局 用于阻抗匹配目的的阻容器件的放置,应根据其属性合理布局。
99 PCB布线与布局 匹配电容电阻的布局 要分清楚其用法,对于多负载的终端匹配必定要放在信号的最远端进行匹配。
100 PCB布线与布局 匹配电阻布局时候要靠近该信号的驱动端,距离通常不超过500mil。
101 PCB布线与布局 调整字符,全部字符不能够上盘,要保证装配之后还能够清晰看到字符信息,全部字符在X或Y方向上应一致。字符、丝印大小要统一。
102 PCB布线与布局 关键信号线优先:电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线;
103 PCB布线与布局 环路最小规则:即信号线与其回路构成的环面积要尽量小,环面积要尽量小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。在双层板设计中,在为电源留下足够空间的状况下,应该将留下的部分用参考地填充,且增长一些必要的过孔,将双面信号有效链接起来,对一些关键信号尽可能采用地线隔离,对一些频率较高的设计,需特别考虑其余平面信号回路问题,建议采用多层板为宜。
104 PCB布线与布局 接地引线最短准则:尽可能缩短并加粗接地引线(尤为高频电路)。对于在不一样电平上工做的电路,不可用长的公共接地线。
105 PCB布线与布局 内部电路若是要与金属外壳相连时,要用单点接地,防止放电电流流过内部电路
106 PCB布线与布局 对电磁干扰敏感的部件需加屏蔽,使之与能产生电磁干扰的部件或线路相隔离。若是这种线路必须从部件旁通过时,应使用它们成90°交角。
107 PCB布线与布局 布线层应安排与整块金属平面相邻。这样的安排是为了产生通量对消做用
108 PCB布线与布局 在接地点之间构成许多回路,这些回路的直径(或接地点间距)应小于最高频率波长的1/20
109 PCB布线与布局 单面或双面板的电源线和地线应尽量靠近,最好的方法是电源线布在印制板的一面,而地线布在印制板的另外一面,上下重合,这会使电源的阻抗为最低
110 PCB布线与布局 信号走线(特别是高频信号)要尽可能短
111 PCB布线与布局 两导体之间的距离要符合电气安全设计规范的规定,电压差不得超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压,不然会产生电弧。在0.7ns到10ns的时间里,电弧电流会达到几十A,有时甚至会超过100安培。电弧将一直维持直到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。可能产生尖峰电弧的实例有手或金属物体,设计时注意识别。
112 PCB布线与布局 紧靠双面板的位置处增长一个地平面,在最短间距处将该地平面链接到电路上的接地点。 
113 PCB布线与布局 确保每一个电缆进入点离机箱地的距离在40mm(1.6英寸)之内。
114 PCB布线与布局 将链接器外壳和金属开关外壳都链接到机箱地上。
115 PCB布线与布局 在薄膜键盘周围放置宽的导电保护环,将环的外围链接到金属机箱上,或至少在四个拐角处链接到金属机箱上。不要将该保护环与PCB地链接在一块儿。 
116 PCB布线与布局 使用多层PCB:相对于双面PCB而言,地平面和电源平面以及排列紧密的信号线-地线间距可以减少共模阻抗(common impedance)和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽可能地将每个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
117 PCB布线与布局 对于顶层和底层表面都有元器件、具备很短链接线以及许多填充地的高密度PCB,可以使用内层线。大多数的信号线以及电源和地平面都在内层上,于是相似于具有屏蔽功能的法拉第盒。
118 PCB布线与布局 尽量将全部链接器都放在电路板一侧。 
119 PCB布线与布局 在引向机箱外的链接器(容易直接被ESD击中)下方的全部PCB层上,放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们链接在一块儿。 
120 PCB布线与布局 PCB装配时,不要在顶层或者底层的安装孔焊盘上涂覆任何焊料。使用具备内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。 
121 PCB布线与布局 在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;若是可能,保持间隔距离为0.64mm(0.025英寸)。 
122 PCB布线与布局 电路周围设置一个环形地防范ESD干扰:1在电路板整个四周放上环形地通路;2全部层的环形地宽度>2.5mm (0.1英寸);3每隔13mm(0.5英寸)用过孔将环形地链接起来;4将环形地与多层电路的公共地链接到一块儿;5对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来讲,应该将环形地与电路公共地链接起来;6不屏蔽的双面电路则将环形地链接到机箱地,环形地上不涂阻焊剂,以便该环形地能够充当ESD的放电棒,在环形地(全部层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽(0.020英寸)的间隙,避免造成大的地环路;7若是电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们能够做为ESD电弧的放电棒。
123 PCB布线与布局 在能被ESD直接击中的区域,每个信号线附近都要布一条地线。 
124 PCB布线与布局 易受ESD影响的电路,放在PCB中间的区域,减小被触摸的可能性。 
125 PCB布线与布局 信号线的长度大于300mm(12英寸)时,必定要平行布一条地线。 
126 PCB布线与布局 安装孔的链接准则:能够与电路公共地链接,或者与之隔离。1金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一块儿使用时,要采用一个0Ω电阻实现链接。2.肯定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装,在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘,底层焊盘上不能采用阻焊剂,并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺焊接。 
127 PCB布线与布局 受保护的信号线和不受保护的信号线禁止并行排列。 
128 PCB布线与布局 复位、中断和控制信号线的布线准则:1采用高频滤波;2远离输入和输出电路;3远离电路板边缘。
129 PCB布线与布局 机箱内的电路板不安装在开口位置或者内部接缝处。 
130 PCB布线与布局 对静电最敏感的电路板放在最中间,人工不易接触到的部位;将对静电敏感的器件放在电路板最中间,人工不易接触到的部位。
131 PCB布线与布局 两块金属块之间的邦定(binding)准则:1固体邦定带优于编织邦定带;2邦定处不潮湿不积水;3使用多个导体将机箱内全部电路板的地平面或地网格链接在一块儿;4确保邦定点和垫圈的宽度大于5mm。
132 电路设计 信号滤波腿耦:对每一个模拟放大器电源,必需在最接近电路的链接处到放大器之间加去耦电容器。对数字集成电路,分组加去耦电容器。在马达与发电机的电刷上安装电容器旁路,在每一个绕组支路上串联R-C滤波器,在电源入口处加低通滤波等措施抑制干扰。安装滤波器应尽可能靠近被滤波的设备,用短的,加屏蔽的引线做耦合媒介。全部滤波器都须加屏蔽,输入引线与输出引线之间应隔离。
133 电路设计 各功能单板对电源的电压波动范围、纹波、噪声、负载调整率等方面的要求予以明确,二次电源经传输到达功能单板时要知足上述要求
134 电路设计 将具备辐射源特征的电路装在金属屏蔽内,使其瞬变干扰最小。
135 电路设计 在电缆入口处增长保护器件
136 电路设计 每一个IC的电源管脚要加旁路电容(通常为104)和平滑电容(10uF~100uF)到地,大面积IC每一个角的电源管脚也要加旁路电容和平滑电容
137 电路设计 滤波器选型的阻抗失配准则:对低阻抗噪声源,滤波器需为高阻抗(大的串联电感);对高阻抗噪声源,滤波器就需为低阻抗(大的并联电容)
138 电路设计 电容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及电路板间必须彻底隔离
139 电路设计 滤波链接器必须良好接地,金属壳滤波器采用面接地。
140 电路设计 滤波链接器的全部针都要滤波
141 电路设计 数字电路的电磁兼容设计中要考虑的是数字脉冲的上升沿和降低沿所决定的频带宽而不是数字脉冲的重复频率。方形数字信号的印制板设计带宽定为1/πtr,一般要考虑这个带宽的十倍频
142 电路设计 用R-S触发器做设备控制按钮与设备电子线路之间配合的缓冲
143 电路设计 下降敏感线路的输入阻抗有效减小引入干扰的可能性。
144 电路设计 LC滤波器 在低输出阻抗电源和高阻抗数字电路之间,须要LC滤波器,以保证回路的阻抗匹配
145 电路设计 电压校准电路:在输入输出端,要加上去耦电容(好比0.1μF),旁路电容选值遵循10μF/A的标准。
146 电路设计 信号端接:高频电路源与目的之间的阻抗匹配很是重要,错误的匹配会带来信号反馈和阻尼振荡。过量地射频能量则会致使EMI问题。此时,须要考虑采用信号端接。
信号端接有如下几种:串联/源端接、并联端接、
RC端接、Thevenin端接、二极管端接。
147 电路设计 MCU电路:
I/O引脚:空置的I/O引脚要链接高阻抗以便减小供电电流。且避免浮动。
IRQ引脚:在IRQ引脚要有预防静电释放的措施。好比采用双向二极管、Transorbs或金属氧化变阻器等。
复位引脚:复位引脚要有时间延时。以避免上电初期MCU即被复位。
振荡器:在知足要求状况下,MCU使用的时钟振荡频率越低越好。
让时钟电路、校准电路和去耦电路接近MCU放置
148 电路设计 小于10个输出的小规模集成电路,工做频率≤50MHZ时,至少配接一个0.1uf的滤波电容。工做频率≥50MHZ时,每一个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容;
149 电路设计 对于中大规模集成电路,每一个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个0.1uf滤波电容。
150 电路设计 对无有源器件的区域,每6cm2至少配接一个0.1uf的滤波电容
151 电路设计 对于超高频电路,每一个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个1000pf的滤波电容
152 电路设计 高频电容应尽量靠近IC电路的电源引脚处。
153 电路设计 每5只高频滤波电容至少配接一只一个0.1uf滤波电容;
154 电路设计 每5只10uf至少配接两只47uf低频的滤波电容;
155 电路设计 每100cm2范围内,至少配接1只220uf或470uf低频滤波电容;
156 电路设计 每一个模块电源出口周围应至少配置2只220uf或470uf电容,如空间容许,应适当增长电容的配置数量;
157 电路设计 脉冲与变压器隔离准则:脉冲网络和变压器须隔离,变压器只能与去耦脉冲网络链接,且链接线最短。
158 电路设计 在开关和闭合器的开闭过程当中,为防止电弧干扰,能够接入简单的RC网络、电感性网络,并在这些电路中加入一高阻、整流器或负载电阻之类,若是还不行,就将输入和载出引线进行屏蔽。此外,还能够在这些电路中接入穿心电容。
159 电路设计 退耦、滤波电容须按照高频等效电路图来分析其做用。
160 电路设计 各功能单板电源引进处要采用合适的滤波电路,尽量同时滤除差模噪声和共模噪声,噪声泄放地与工做地特别是信号地要分开,可考虑使用保护地;集成电路的电源输入端要布置去耦电容,以提升抗干扰能力
161 电路设计 明确各单板最高工做频率,对工做频率在160MHz(或200 MHz)以上的器件或部件采起必要的屏蔽措施,以下降其辐射干扰水平和提升抗辐射干扰的能力
162 电路设计 若有可能在控制线(于印刷板上)的入口处加接R-C去耦,以便消除传输中可能出现的干扰因素。
163 电路设计 用R-S触发器作按钮与电子线路之间配合的缓冲
164 电路设计 在次级整流回路中使用快恢复二极管或在二极管上并联聚酯薄膜电容器
165 电路设计 对晶体管开关波形进行“修整”
166 电路设计 下降敏感线路的输入阻抗
167 电路设计 若有可能在敏感电路采用平衡线路做输入,利用平衡线路固有的共模抑制能力克服干扰源对敏感线路的干扰
168 电路设计 将负载直接接地的方式是不合适
169 电路设计 注意在IC近端的电源和地之间加旁路去耦电容(通常为104)
170 电路设计 若有可能,敏感电路采用平衡线路做输入,平衡线路不接地
171 电路设计 继电器线圈增长续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加 续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增长稳压二极管后继电器在单位时间内可 动做更多的次数
172 电路设计 在继电器接点两端并接火花抑制电路(通常是RC串联电路,电阻通常选几K 到几十K,电容选0.01uF),减少电火花影响
173 电路设计 给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽可能短
174 电路设计 电路板上每一个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减少IC对电源的 影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽可能粗短,不然,等于增大了电 容的等效串联电阻,会影响滤波效果
175 电路设计 可控硅两端并接RC抑制电路,减少可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能 会把可控硅击穿的)
176 电路设计 许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路 或稳压器,以减少电源噪声对单片机的干扰。好比,能够利用磁珠和电容 组成π形滤波电路,固然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠
177 电路设计 若是单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之 间应加隔离(增长π形滤波电路)。 控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之 间应加隔离(增长π形滤波电路)。
178 电路设计 在单片机I/O口,电源线,电路板链接线等关键地方使用抗干扰元件 如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显著提升电路的抗干扰性能
179 电路设计 对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。其它IC的闲置 端在不改变系统逻辑的状况下接地或接电源
180 电路设计 对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813, X25043,X25045等,可大幅度提升整个电路的抗干扰性能。
181 电路设计 在速度能知足要求的前提下,尽可能下降单片机的晶振和选用低速数字 电路
182 电路设计 若有可能,在PCB板的接口处加RC低通滤波器或EMI抑制元件(如磁珠、信号滤波器等),以消除链接线的干扰;可是要注意不要影响有用信号的传输
183 电路设计 时钟输出布线时不要采用向多个部件直接串行地链接〔称为菊花式链接〕;而应该经缓存器分别向其它多个部件直接提供时钟信号
184 电路设计 延伸薄膜键盘边界使之超出金属线12mm,或者用塑料切口来增长路径长度。 
185 电路设计 在靠近链接器的地方,要将链接器上的信号用一个L-C或者磁珠-电容滤波器接到链接器的机箱地上。 
186 电路设计 在机箱地和电路公共地之间加入一个磁珠。 
187 电路设计 电子设备内部的电源分配系统是遭受ESD电弧感性耦合的主要对象,电源分配系统防ESD措施:1将电源线和相应的回路线紧密绞合在一块儿;2在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠;3在每个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器、金属氧化压敏电阻(MOV)或者1kV高频电容;4最好在PCB上布置专门的电源和地平面,或者紧密的电源和地栅格,并采用大量旁路和去耦电容。
188 电路设计 在接收端放置串联的电阻和磁珠,对易被ESD击中的电缆驱动器,也可在驱动端放置串联的电阻或磁珠。 
189 电路设计 在接收端放置瞬态保护器。1用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)链接到机箱地。2从链接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,而后才能接电路的其它部分。
190 电路设计 在链接器处或者离接收电路25mm(1.0英寸)的范围内,放置滤波电容。1用短而粗的线链接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。2信号线和地线先链接到电容再链接到接收电路。
191 机壳 金属机箱上,开口最大直径≤λ/20,λ为机内外最高频电磁波的波长;非金属机箱在电磁兼容设计上视同为无防御。
192 机壳 屏蔽体的接缝数最少;屏蔽体的接缝处,多接点弹簧压顶接触法具备较好的电连续性;通风孔D<3mm,这个孔径能有效避免较大的电磁泄露或进入;屏蔽开口处(如通风口)用细铜网或其它适当的导电材料封堵;通风孔金属网如须常常取下,可用螺钉或螺栓沿孔口四周固定,但螺钉间距<25mm以保持连续线接触
193 机壳 f>1MHz,0.5mm厚的任何金属板屏蔽体,都将场强减弱99%;当f>10MHz,0.1mm的铜皮屏蔽体将场强减弱99%以上;f>100MHz,绝缘体表面的镀铜层或镀银层就是良好的屏蔽体。但需注意,对塑料外壳,内部喷覆金属涂层时,国内的喷涂工艺不过关,涂层颗粒间连续导通效果不佳,导通阻抗较大,应重视其喷涂不过关的负面效果。
194 机壳 整机保护地链接处不涂绝缘漆,要保证与保护地电缆可靠的金属接触,避免仅仅依靠螺丝螺纹作接地链接的错误方式
195 机壳 创建完善的屏蔽结构,带有接地的金属屏蔽壳体可将放电电流释放到地
196 机壳 创建一个击穿电压为20kV的抗ESD环境;利用增长距离来保护的措施都是有效的。
197 机壳 电子设备与下列各项之间的路径长度超过20mm,包括接缝、通风口和安装孔在内任何用户操做者可以接触到的点,能够接触到的未接地金属,如紧固件、开关、操纵杆和指示器。
198 机壳 在机箱内用聚脂薄膜带来覆盖接缝以及安装孔,这样延伸了接缝/过孔的边缘,增长了路径长度。 
199 机壳 用金属帽或者屏蔽塑料防尘盖罩住未使用或者不多使用的链接器。 
200 机壳 使用带塑料轴的开关和操纵杆,或将塑料手柄/套子放在上面来增长路径长度。避免使用带金属固定螺丝的手柄。 
201 机壳 将LED和其它指示器装在设备内孔里,并用带子或者盖子将它们盖起来,从而延伸孔的边沿或者使用导管来增长路径长度。 
202 机壳 将散热器靠近机箱接缝,通风口或者安装孔的金属部件上的边和拐角要作成圆弧形状。 
203 机壳 塑料机箱中,靠近电子设备或者不接地的金属紧固件不能突出在机箱中。 
204 机壳 高支撑脚使设备远离桌面或地面能够解决桌面/地面或者水平耦合面的间接ESD耦合问题。
205 机壳 在薄膜键盘电路层周围涂上粘合剂或密封剂。 
206 机壳 机箱结合点和边缘防御准则:结合点和边缘很关键,在机箱箱体接合处,要使用耐高压硅树脂或者垫圈实现密闭、防ESD、防水和防尘。 
207 机壳 不接地机箱至少应该具备20kV的击穿电压(规则A1到A9);而对接地机箱,电子设备至少要具有1500V击穿电压以防止二级电弧,而且要求路径长度大于等于2.2mm。 
208 机壳 机箱用如下屏蔽材料制做:金属板;聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板;具备焊接结点的热成型金属网;热成型金属化的纤维垫子(非编织)或者织物(编织);银、铜或者镍涂层;锌电弧喷涂;真空金属处理;无电电镀;塑料中加入导体填充材料;
209 机壳 屏蔽材料防电化学腐蚀准则:相互接触的部件彼此之间的电势 (EMF)<0.75V。若是在一个盐性潮湿环境中,那么彼此之间的电势必须<0.25V。阳极(正极)部件的尺寸应该大于阴极(负极)部件。
210 机壳 用缝隙宽度5倍以上的屏蔽材料叠合在接缝处。 
211 机壳 在屏蔽层与箱体之间每隔20mm(0.8英寸)的距离经过焊接、紧固件等方式实现电链接。 
212 机壳 用垫圈实现缝隙的桥接,消除开槽而且在缝隙之间提供导电通路。 
213 机壳 避免屏蔽材料中出现直拐角以及过大的弯角。 
214 机壳 孔径≤20mm以及槽的长度≤20mm。相同开口面积条件下,优先采起开孔而不是开槽。 
215 机壳 若是可能,用几个小的开口来代替一个大的开口,开口之间的间距尽可能大。
216 机壳 对接地设备,在链接器进入的地方将屏蔽层和机箱地链接在一块儿;对未接地(双重隔离)设备,将屏蔽材料同开关附近的电路公共地链接起来。 
217 机壳 尽量让电缆进入点靠近面板中心,而不是靠近边缘或者拐角的位置。 
218 机壳 在屏蔽装置中排列的各个开槽与ESD电流流过的方向平行而不是垂直。  
219 机壳 在安装孔的位置使用带金属支架的金属片来充当附加的接地点,或者用塑料支架来实现绝缘和隔离。
220 机壳 在塑料机箱上的控制面板和键盘位置处安装局部屏蔽装置来阻止ESD: 
221 机壳 电源链接器和引向外部的链接器的位置,要链接到机箱地或者电路公共地。
222 机壳 在塑料中使用聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板,或者使用导电涂层或导电填充物。
223 机壳 在铝板上使用薄的导电铬化镀层或者铬酸盐涂层 ,但不能采用阳极电镀。
224 机壳 在塑料中要使用导电填充材料。注意铸型部件表面一般有树脂材料,很难实现低电阻的链接。 
225 机壳 在钢材料上使用薄的导电铬酸盐涂层。 
226 机壳 让清洁整齐的金属表面直接接触而不要依靠螺钉来实现金属部件的链接。 
227 机壳 沿整个外围用屏蔽涂层(铟锡氧化物、铟氧化物和锡氧化物等)将显示器与机箱屏蔽装置链接在一块儿。 
228 机壳 在操做者常接触的位置处,要提供一个到地的抗静电(弱导电)路径,好比键盘上的空格键。 
229 机壳 要让操做员很难产生到金属板边缘或角的电弧放电。电弧放电到这些点会比电弧放电到金属板中心致使更多间接ESD的影响。 
230 其余 显示窗口的屏蔽防御准则:1加装屏蔽防御窗;2对外电路部分与机内的电路链接经过滤波器件相连。
231 其余 按键窗口防御准则:
232 器件选型 电容器尽可能选择贴片电容,引线电感小。
233 器件选型 稳定电源的供电旁路电容,选择电解电容
234 器件选型 交流耦合及电荷存储用电容器选择聚四氟乙烯电容器或其它聚脂型(聚丙烯、聚苯乙烯等)电容器。
235 器件选型 高频电路退耦用单片陶瓷电容器
236 器件选型 电容选择的标准是:
尽量低的ESR电容;
尽量高的电容的谐振频率值;
237 器件选型 铝电解电容器应当避免在下述状况下使用:
a、高温(温度超过最高使用温度)
b、过流(电流超过额定纹波电流),施加纹波电流超过额定值後,会致使电容器体过热,容量降低,寿命缩短。
c、过压(电压超过额定电压),当电容器上所施加电压高於额定工做电压时,电容器的漏电流将上升,其电氧物性将在短时间内劣化直至损坏。
d、施加反向电压或交流电压,当值流铝电解电容器按反极性接入电路时,电容器会致使电子线路短路,由此产生的电流会引致电容器损坏。若电路中有可能在负引线施加正极电压,请选无极性产品。
e、使用於反复屡次急剧充放电的电路中,当常规电容器被用做快速充电用途。其使用寿命可能会由于容量降低,温度急剧上升等而缩减。
238 器件选型 只有在屏蔽机箱上才有必要使用滤波链接器
239 器件选型 选用滤波器链接器时,除了要选用普通链接器时要考虑的因素外,还应考虑滤波器的截止频率。当链接器中各芯线上传输的信号频率不一样时,要以频率最高的信号为基准来肯定截止频率
240 器件选型 封装尽量选择表贴
241 器件选型 电阻选择首选碳膜,其次金属膜,因功率缘由需选线绕时,必定要考虑其电感效应
242 器件选型 电容选择应注意铝电解电容、钽电解电容适用于低频终端;陶制电容适合于中频范围(从KHz到MHz);陶制和云母电容适合于甚高频和微波电路;尽可能选用低ESR(等效串联电阻)电容
243 器件选型 旁路电容选择电解电容,容值选10-470PF,主要取决于PCB板上的瞬态电流需求
244 器件选型 去耦电容应选择陶瓷电容,容值选旁路电容的1/100或1/1000。取决于最快信号的上升时间和降低时间。好比100MHz取10nF,33MHz取4.7-100nF,选择ESR值小于1欧姆
选择NPO(锶钛酸盐电介质)用做50MHz以上去耦,选择Z5U(钡钛酸盐)用做低频去耦,最好是选择相差两个数量级的电容并联去耦
245 器件选型 电感选用时,选择闭环优于开环,开环时选择绕轴式优于棒式或螺线管式。选择铁磁芯应用于低频场合,选择铁氧体磁心应用于高频场合
246 器件选型 铁氧体磁珠 高频衰减10dB
247 器件选型 铁氧体夹 MHz频率范围的共模(CM)、差模(DM)衰减达10-20dB
248 器件选型 二极管选用:
肖特基二极管:用于快速瞬态信号和尖脉冲保护;
齐纳二极管:用于ESD(静电放电)保护;过电压保护;低电容高数据率信号保护
瞬态电压抑制二极管(TVS):ESD激发瞬时高压保护,瞬时尖脉冲消减
变阻二极管:ESD保护;高压和高瞬态保护
249 器件选型 集成电路:
选用 CMOS器件尤为是高速器件有动态功率要求,须要采起去耦措施以便知足其瞬时功率要求。
高频环境中,引脚会造成电感,数值约为1nH/1mm,引脚末端也会向后呈小电容效应,大约有4pF。表贴器件有利于EMI性能,寄生电感和电容值分别为0.5nH和0.5pF。
放射状引脚优于轴向平行引脚;
TTL与CMOS混合电路由于开关保持时间不一样,会产生时钟、有用信号和电源的谐波,所以最好选择同系列逻辑电路。
未使用的CMOS器件引脚,要经过串联电阻接地或者接电源。
250 器件选型 滤波器的额定电流值取实际工做电流值的1.5倍。
251 器件选型 电源滤波器的选择:依据理论计算或测试结果,电源滤波器应达到的插损值为IL,实际选型时应选择插损为IL+20dB大小的电源滤波器。
252 器件选型 交流滤波器和支流滤波器在实际产品中不可替换使用,临时性样机中,能够用交流滤波器临时替代直流滤波器使用;但直流滤波器绝对不可用于交流场合,直流滤波器对地电容的滤波截止频率较低,交流电流会在其上产生较大损耗。
253 器件选型 避免使用静电敏感器件,选用器件的静电敏感度通常不低于2000V,不然要仔细推敲、设计抗静电的方法。在结构方面,要实现良好的地气链接及采起必要的绝缘或屏蔽措施,提升整机的抗静电能力
254 器件选型 带屏蔽的双绞线,信号电流在两根内导线上流动,噪声电流在屏蔽层里流动,所以消除了公共阻抗的耦合,而任何干扰将同时感应到两根导线上,使噪声相消
255 器件选型 非屏蔽双绞线抵御静电耦合的能力差些。但对防止磁场感应仍有很好做用。非屏蔽双绞线的屏蔽效果与单位长度的导线扭绞次数成正比
256 器件选型 同轴电缆有较均匀的特性阻抗和较低的损耗,使从直流到甚高频都有较好特性。
257 器件选型 凡是能不用高速逻辑电路的地方就不要用高速逻辑电路
258 器件选型 在选择逻辑器件时,尽可能选上升时间比5ns长的器件,不要选比电路要求时序快的逻辑器件
259 系统 多个设备相连为电气系统时,为消除地环路电源引发的干扰,采用隔离变压器、中和变压器、光电耦合器和差动放大器共模输入等措施来隔离。
260 系统 识别干扰器件和干扰电路:在启停或运行状态下,电压变化率dV/dt、电流变化率di/dt较大的器件或电路,为干扰器件或干扰电路。
261 系统 在薄膜键盘电路和与其相对的邻近电路之间放置一个接地的导电层。
262 线缆与接插件 PCB布线与布局隔离准则:强弱电流隔离、大小电压隔离,高低频率隔离、输入输出隔离、数字模拟隔离、输入输出隔离,分界标准为相差一个数量级。隔离方法包括:屏蔽其中一个或所有独立屏蔽、空间远离、地线隔开。
263 线缆与接插件 无屏蔽的带状电缆。最佳接线方式是信号与地线相间,稍次的方法是一根地、两根信号再一根地依次类推,或专用一块接地平板
264 线缆与接插件 信号电缆屏蔽准则:1强干扰信号传输使用双绞线或专用外屏蔽双绞线。2直流电源线应用屏蔽线;3交流电源线应用扭绞线;4全部进入屏蔽区的信号线/电源线均须通过滤波。5一切屏蔽线(套)两端应与地有良好的接触,只要不产生有害接地环路,全部电缆屏蔽套都应两端接地,对很是长的电缆,则中间也应有接地点。6在灵敏的低电平电路中,以消除接地环路中可能产生的干扰,对每电路都应有各自隔离和屏蔽好接地线。
265 线缆与接插件 屏蔽线紧贴金属底板准则:全部带屏蔽层的电缆宜紧贴金属板安放,防止磁场穿过金属地板和屏蔽线外皮构成的回路
266 线缆与接插件 印刷电路的插头也要多安排一些零伏线做为线间隔离
267 线缆与接插件 减少干扰和敏感电路的环路面积最好办法是使用双绞线和屏蔽线
268 线缆与接插件 双绞线在低于100KHz下使用很是有效,高频下因特性阻抗不均匀及由此形成的波形反射而受到限制
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