现在电子器材用于各类电子设备和体系依然以印制电路板为首要装置办法。实践证明，即便电路原理图规划正确，印制电路板规划不妥，也会对电子设备的可靠性发生晦气影响。例如，假如印制板两条细平行线靠得很近，则会构成信号波形的推迟，在传输线的终端构成反射噪声。因而，在规划印制电路板的时分，应留意选用正确的办法。
一、 地线规划
在电子设备中，接地是操控搅扰的重要办法。如能将接地和屏蔽正确结合起来运用，可解决大部分搅扰问题。电子设备中地线结构大致有体系地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模仿地等。在地线规划中应留意以下几点：
1. 正确挑选单点接地与多点接地;
低频电路中，信号的作业频率小于1MHz，它的布线和器材间的电感影响较小，而接地电路构成的环流对搅扰影响较大，因而应选用一点接地。当信号作业频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此刻应尽量下降地线阻抗，应选用就近多点接地。当作业频率在1～10MHz时，假如选用一点接地，其地线长度不该超越波长的1/20，否则应选用多点接地法。
2. 将数字电路与模仿电路分隔;
电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分隔，而两者的地线不要相混，别离与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。
3. 尽量加粗接地线;
若接地线很细，接地电位则随电流的改变而改变，致使电子设备的守时信号电平不稳，抗噪声功能变坏。因而应将接地线尽量加粗，使它能经过三坐落印制电路板的答应电流。如有或许，接地线的宽度应大于3mm。
4. 将接地线构成闭环路;
规划只由数字电路组成的印制电路板的地线体系时，将接地线做成闭环路能够显着的进步抗噪声才干。其原因在于：印制电路板上有许多集成电路元件，特别遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的约束，会在地结上发生较大的电位差，引起抗噪声才干下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，进步电子设备的抗噪声才干。
二、电磁兼容性规划
电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够和谐、有用地进行作业的才干。电磁兼容性规划的意图是使电子设备既能按捺各种外来的搅扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常作业，一起又能削减电子设备自身对其它电子设备的电磁搅扰。
1. 挑选合理的导线宽度由于瞬变电流在印制线条上所发生的冲击搅扰首要是由印制导线的电感成分构成的，因而应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比，与其宽度成反比，因而短而精的导线对按捺搅扰是有利的。时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流，印制导线要尽或许地短。关于分立元件电路，印制导线宽度在1.5mm左右时，即可彻底满足要求;关于集成电路，印制导线宽度可在0.2～1.0mm之间挑选。
2. 选用正确的布线战略选用相等走线能够削减导线电感，但导线之间的互感和散布电容添加，假如布局答应，最好选用井字形网状布线结构，详细做法是印制板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在穿插孔处用金属化孔相连。 为了按捺印制板导线之间的串扰，在规划布线时应尽量避免长间隔的相等走线，尽或许拉开线与线之间的间隔，信号线与地线及电源线尽或许不穿插。在一些对搅扰十分灵敏的信号线之间设置一根接地的印制线，能够有用地按捺串扰。
为了避免高频信号经过印制导线时发生的电磁辐射，在印制电路板布线时，还应留意以下几点：
●尽量削减印制导线的不连续性，例如导线宽度不要骤变，导线的角落应大于90度制止环状走线等。
●时钟信号引线最简单发生电磁辐射搅扰，走线时应与地线回路相接近，驱动器应紧挨着连接器。
●总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。关于那些脱离印制电路板的引线，驱动器应紧紧挨着连接器。
●数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线。最好是紧紧挨着最不重要的地址引线放置地回路，由于后者常载有高频电流。
●在印制板安顿高速、中速和低速逻辑电路时，应按照图1的办法摆放器材。
3.按捺反射搅扰为了按捺呈现在印制线条终端的反射搅扰，除了特殊需求之外，应尽或许缩短印制线的长度和选用慢速电路。必要时可加终端匹配，即在传输线的结尾对地和电源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。依据经历，对一般速度较快的TTL电路，其印制线条善于10cm以上时就应选用终端匹配办法。匹配电阻的阻值应依据集成电路的输出驱动电流及吸收电流的最大值来决议。
三、去耦电容装备
在直流电源回路中，负载的改变会引起电源噪声。例如在数字电路中，当电路从一个状况转换为另一种状况时，就会在电源线上发生一个很大的尖峰电流，构成瞬变的噪声电压。装备去耦电容能够按捺因负载改变而发生的噪声，是印制电路板的可靠性规划的一种惯例做法，装备准则如下：
●电源输入端跨接一个10～100uF的电解电容器，假如印制电路板的方位答应，选用100uF以上的电解电容器的抗搅扰效果会更好。
●为每个集成电路芯片装备一个0.01uF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时，可每4～10个芯片装备一个1～10uF钽电解电容器，这种器材的高频阻抗特别小，在500kHz～20MHz范围内阻抗小于1Ω，并且漏电流很小(0.5uA以下)。
●关于噪声才干弱、关断时电流改变大的器材和ROM、RAM等存储型器材，应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。
●去耦电容的引线不能过长，特别是高频旁路电容不能带引线。
四、印制电路板的尺度与器材的安顿
印制电路板巨细要适中，过大时印制线条长，阻抗添加，不只抗噪声才干下降，本钱也高;过小，则散热欠好，一起易受接近线条搅扰。
在器材安顿方面与其它逻辑电路相同，应把彼此有关的器材尽量放得接近些，这样能够获得较好的抗噪声效果。如图2所示。时种发生器、晶振和CPU的时钟输入端都易发生噪声，要彼此接近些。易发生噪声的器材、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路，如有或许，应另做电路板，这一点十分重要
五、热规划
从有利于散热的视点动身，印制版最好是直立装置，板与板之间的间隔一般不该小于2cm，并且器材在印制版上的摆放办法应遵从必定的规矩：
•关于选用自在对流空气冷却的设备，最好是将集成电路(或其它器材)按纵长办法摆放，如图3示;关于选用强制空气冷却的设备，最好是将集成电路(或其它器材)按横长办法摆放，如图4所示。
•同一块印制板上的器材应尽或许按其发热量巨细及散热程度分区摆放，发热量小或耐热性差的器材(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处)，发热量大或耐热性好的器材(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下流。
•在水平方向上，大功率器材尽量接近印制板边缘安顿，以便缩短传热途径;在笔直方向上，大功率器材尽量接近印制板上方安顿，以便削减这些器材作业时对其它器材温度的影响。
•对温度比较灵敏的器材最好安顿在温度最低的区域(如设备的底部)，千万不要将它放在发热器材的正上方，多个器材最好是在水平面上交织布局。
•设备内印制板的散热首要依托空气活动，所以在规划时要研讨空气活动途径，合理装备器材或印制电路板。空气活动时总是趋向于阻力小的当地活动，所以在印制电路板上装备器材时，要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的装备也应留意相同的问题。
很多实践经历标明，选用合理的器材摆放办法，能够有用地下降印制电路的温升，从而使器材及设备的故障率显着下降。
以上所述仅仅印制电路板可靠性规划的一些通用准则，印制电路板可靠性与详细电路有着亲近的联络，在规划中不还需依据详细电路进行相应处理，才干最大程度地确保印制电路板的可靠性。
六、产品搅扰的按捺计划
1 接地
1.1 设备的信号接地
意图：为设备中的任何信号供给一个公共的参阅电位。
办法：设备的信号接地体系能够是一块金属板。
1.2 根本的信号接地办法
有三种根本的信号接地办法：浮地、单点接地、多点接地。
1.2.1 浮地 意图：使电路或设备与公共地线或许引起环流的公共导线阻隔起来，浮地还使不同电位的电路之间合作变得简单。 缺陷：简单呈现静电堆集引起激烈的静电放电。 折衷计划：接入泄放电阻。
1.2.2 单点接地 办法：线路中只要一个物理点被界说为接地参阅点，凡需求接地均接于此。 缺陷：不适宜用于高频场合。
1.2.3 多点接地 办法：凡需求接地的点都直接连到距它最近的接地平面上，以便使接地线长度为最短。 缺陷：维护较费事。
1.2.4 混合接地 按需求选用单点及多点接地。
1.3 信号接地线的处理(搭接)
搭接是在两个金属点之间树立低阻抗的通路。
分直接搭接、直接搭接办法。
不管哪一种搭接办法，最重要的是着重搭接杰出。
1.4 设备的接地(接大地)
设备与大地连在一起，以大地为参阅点，意图：
1) 完成设备的安全接地
2) 泄放机箱上所堆集的电荷，避免设备内部放电。
3) 接高设备作业的稳定性，避免设备对大地的电位在外界电磁环境效果下发生的改变。
1.5 拉大地的办法和接地电阻 接地棒。
1.6 电气设备的接地
2 屏蔽
2.1 电场屏蔽
2.1.1 电场屏蔽的机理 散布电容间的耦合 处理办法：
1) 增大A、B间隔。
2) B尽量接近接地板。
3)A、B间刺进金属屏蔽板。
2.1.2 电场屏蔽规划要点：
1) 屏蔽板程控受维护物;屏蔽板接地有必要杰出。
2) 留意屏蔽板的形状。
3) 屏蔽板以杰出导体为好，厚度无要求，强度要满足。
2.2 磁场屏蔽
2.2.1 磁场屏蔽的机理
高导磁资料的低磁阻起磁分路效果，使屏蔽体内的磁场大大下降。
2.2.2 磁场屏蔽规划要点
1) 选用高导磁率资料。
2) 添加屏蔽体的壁厚。
3) 被屏蔽物不要紧靠屏蔽体。
4) 留意结构规划。
5) 对强用双层磁屏蔽体。
2.3 电磁场屏蔽的机理
1) 外表的反射。
2) 屏蔽体内部的吸收。
2.3.2 资料对电磁屏蔽的效果
2.4 实践的电磁屏蔽体
七、产品内部的电磁兼容性规划
1 印刷电路板规划中的电磁兼容性
1.1 印刷线路板中的公共阻抗耦合问题 数字地与模仿地分隔，地线加宽。
1.2 印刷线路板的布局
※对高速、中速和低速混用时，留意不同的布局区域。
※对低模仿电路和数字逻辑要别离。
1.3 印刷线路板的布线(单面或双面板)
※专用零伏线，电源线的走线宽度≥1mm。
※电源线和地线尽或许接近，整块印刷板上的电源与地要呈“井”字形散布，以便使散布线电流到达均衡。
※要为模仿电路专门供给一根零伏线。
※为削减线间串扰，必要时可添加印刷线条间间隔，介意安插一些零伏线作为线间阻隔。
※印刷电路的插头也要多组织一些零伏线作为线间阻隔。
※特别留意电流流转中的导线环路尺度。
※如有或许在操控线(于印刷板上)的入口处加接R-C去耦，以便消除传输中或许呈现的搅扰要素。
※印刷弧上的线宽不要骤变，导线不要忽然角落(≥90度)。
1.4 对在印刷线路板上运用逻辑电路有利主张
※凡能不必高速逻辑电路的就不必。
※在电源与地之间加去耦电容。
※留意长线传输中的波形畸变。
※用R-S触发的作按钮与电子线路之间合作的缓冲。
1.4.1 逻辑电路作业时，所引进的电源线搅扰及按捺办法
1.4.2 逻辑电路输出波形传输中的畸变问题
1.4.3 按钮操作与电子线路作业的合作问题
1.5 印刷线路板的互连 首要是线间串扰，影响要素：
※直角走线
※屏蔽线
※阻抗匹配
※长线驱动
2 开关电源规划中的电磁兼容性
2.1 开关电源对电网传导的打扰与按捺
打扰来历：
①非线性流。
②初级电路中功率晶体管外壳与散热器之间的容光焕发性耦合在电源输入端发生的传导共模噪声。
按捺办法：
①对开关电压波形进行“修整”。
②在晶体管与散热器之间加装带屏蔽层的绝缘垫片。
③在市电输入电路中加接电源滤波器。
2.2 开关电源的辐射打扰与按捺
留意辐射打扰与按捺
按捺办法：
①尽或许地减小环路面积。
②印刷线路板上正负载流导体的布局。
③在次线整流回路中运用软康复二极管或在二极管上并联聚酯薄膜电容器。
④对晶体管开关波形进行“修整”。
2.3 输出噪声的减小
原因是二极管反向电流陡变及回路散布电感。二极管结电容等构成高频衰减振动，而滤波电容的等效串联电感又削弱了滤波的效果，因而在输出改波中呈现尖峰搅扰解决办法是加小电感和高频电容。
3 设备内部的布线
3.1 线间电磁耦合现象及按捺办法
对磁场耦合：
①减小搅扰和灵敏电路的环路面积最好办法是运用双绞线和屏蔽线。
②增大线间间隔(使互感减小)。
③尽可有使搅扰源线路与受感应线路呈直角布线。
对电容耦合：
①增大线间间隔。
②屏蔽层接地。
③下降灵敏线路的输入阻抗。
④如有或许在灵敏电路选用平衡线路作输入，运用平衡线路固有的共模按捺才干战胜搅扰源对灵敏线路的搅扰。
3.2 一般的布线办法：
按功率分类，不同分类的导线应别离捆扎，分隔敷设的线束间间隔应为50～75mm。
4 屏蔽电缆的接地
4.1 常用的电缆
※双绞线在低于100KHz下运用十分有用，高频下因特性阻抗不均匀及由此构成的波形反射而受到约束。
※带屏蔽的双绞线，信号电流在两根内导线上活动，噪声电流在屏蔽层里活动，因而消除了公共阻抗的耦合，而任何搅扰将一起感应到两根导线上，使噪声相消。
※非屏蔽双绞线抵挡静电耦合的才干差些。但对避免磁场感应仍有很好效果。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。
※同轴电缆有较均匀的特性阻抗和较低的损耗，使从真流到甚高频都有较好特性。
※无屏蔽的带状电缆。
最好的接线办法是信号与地线相间，稍次的办法是一根地、两根信号再一根地顺次类推，或专用一块接地平板。
4.2 电缆线屏蔽层的接地
总归，将负载直接接地的办法是不合适的，这是由于两头接地的屏蔽层为磁感应的地环路电流供给了分流，使得磁场屏蔽功能下降。
4.3 电缆线的端接办法
在要求高的场合要为内导体供给360°的完好包裹，并用同轴接头来确保电场屏蔽的完好性。
5 对静电的防护
静电放电可经过直接传导，电容耦合和电感耦合三种办法进入电子线路。
直接对电路的静电放电常常会引起电路的损坏，对附近物体的放电经过电容或电感耦合，会影响到电路作业的稳定性。
防护办法：
①树立完善的屏蔽结构，带有接地的金属屏蔽壳体可将放电电流释放到地。
②金属外壳接地可约束外壳电位的升高，构成内部电路与外壳之间的放电。
③内部电路假如要与金属外壳相连时，要用单点接地，避免放电电流流过内部电路。
④在电缆入口处添加维护器材。
⑤在印刷板入口处添加维护环(环与接地端相连)。
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