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PCB布線(xiàn)原則

2013-11-29 來(lái)源:微波射頻網(wǎng) 字號(hào):
可在與信號(hào)線(xiàn)相對(duì)的一面上布置地線(xiàn)面,如圖 23 所示。實(shí)際上,將空余PCB 部分填以地線(xiàn)面是個(gè)好辦法。

圖 23 信號(hào)線(xiàn)與地線(xiàn)或地平面的分層布線(xiàn)

E、特別敏感的器件之間的較長(zhǎng)的電源線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)應(yīng)每隔一定間隔與地線(xiàn)的位置對(duì)調(diào)一下。對(duì)調(diào)的含義是將一根 導(dǎo)線(xiàn)從上移到下面,或從左邊移到右邊,另一根導(dǎo)線(xiàn)則做相反的調(diào)整。圖24 表明了這種方法與減小環(huán)路面積的等同效果: 對(duì)調(diào)有關(guān)導(dǎo)線(xiàn)后,只有較小的環(huán)路存在。

F、在電源線(xiàn)與地線(xiàn)間安裝高頻旁路電容。因?yàn)樵陟o電放電較低的頻率段,旁路電容的阻抗較低,在這些頻率處, 旁路電容能有效減小電源與地間的環(huán)路面積。然而,在靜電放電較高的頻率段,由于寄生電感的影響,即使是高頻電容, 其作用也很有限。當(dāng)然,電源線(xiàn)與地線(xiàn)彼此靠得越近,濾波電容的效果就越不明顯。因?yàn)榄h(huán)路面積已經(jīng)足夠小了。圖 25 和26 說(shuō)明了這種效果。即使在每個(gè)元件旁邊都安裝旁路電容器,圖25 中的電路仍有很大的環(huán)路面積。

圖 25 安裝旁路電容器的大環(huán)路面積

圖 26 安裝旁路電容的小環(huán)路面積

圖 26 中所示的電路,由于將電源線(xiàn)與地線(xiàn)緊挨著放在一起布置,使得環(huán)路面積大大減小。然而,即使將電源線(xiàn)與地線(xiàn) 并列分布,較長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)仍會(huì)導(dǎo)致較大的環(huán)路面積。

二、使導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度盡量短

天線(xiàn)要具有較高的效率,其長(zhǎng)度必須是波長(zhǎng) 很大的一部分。這就是說(shuō),較長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)將有利于接收靜電放電脈沖產(chǎn)生的更多的頻率成份;而較短的導(dǎo)線(xiàn)只能接收較少的頻 率成分。因此,短導(dǎo)線(xiàn)從靜電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中接收并饋入電路的能量較少。使導(dǎo)線(xiàn)盡可能短是一個(gè)比是環(huán)路面積盡 量小更容易實(shí)現(xiàn)的措施。因?yàn)樗幌笮盘?hào)環(huán)路那樣不容易識(shí)別,環(huán)路面積的盡可能小不可能立即看到,而導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)短則是很顯然的。有關(guān)設(shè)計(jì)步驟如下:

a) 使所有元件緊靠在一起,PCB 設(shè)計(jì)人員不應(yīng)將元件過(guò)于分散而占用更多的面積;
b) 在相關(guān)的元件組,相互之間具有很多互連線(xiàn)的元件應(yīng)彼此靠得很近。例如,I/O 器件是與I/O 連接器盡量靠得近些;
c) 如有可能的話(huà),從線(xiàn)路板的中心饋送電源或信號(hào),而不要從線(xiàn)路板邊緣饋送,如圖27 所示,中間的饋送信號(hào)使大多數(shù)元件的 連線(xiàn)最短。當(dāng)線(xiàn)路板為正方形時(shí),這樣做的效果最明顯,當(dāng)線(xiàn)路板狹長(zhǎng)時(shí),效果則不很明顯。

但只要可能,還是應(yīng)該盡量這樣做。前面提出的 PCB 設(shè)計(jì)規(guī)則主要針對(duì)靜電放電電流產(chǎn)生的場(chǎng)效應(yīng)。但值得注意的是,前面介紹的降低天線(xiàn)效率的方法,這也有助于防止共模噪聲轉(zhuǎn)化成會(huì)帶來(lái)更大麻煩的差模噪聲,這在本章開(kāi)始列出的一般性方法的第9 條中已提及過(guò)。

之所以有這樣的效果,是因?yàn)榍笆龅母鞣N步驟都有助于減小各種PCB 回路的阻抗差異。例如,規(guī)則一中的步驟D 特別有用, 因?yàn)檫@樣處理會(huì)使信號(hào)線(xiàn)與相關(guān)地線(xiàn)的回路阻抗幾乎相等。因此,串入到這兩條路徑中的共模噪聲在幅度上也很接近,產(chǎn)生 的差模噪聲極小。另外,PCB 設(shè)計(jì)也能采取措施減小由于靜電場(chǎng)和電荷注入所帶來(lái)的問(wèn)題。下面講述的規(guī)則就與這個(gè)問(wèn)題 有關(guān),你會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)規(guī)則與前述規(guī)則相同。

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