根据电磁兼容的PCB规划
PCB是英文(Printed Circuit Board)印制线路板的简称。一般把在绝缘材料上，按预订规划，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上供应元器材之间电气衔接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的制品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。PCB简直咱们所能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通讯电子设备、航空、航天、军用武器体系，只需有集成电路等电子元器材，它们之间电气互连都要用到PCB，它的功能直接关系到电子设备质量的好坏。跟着电子技能的飞速发展，电子产品越来越趋向高速，高灵敏度，高密度，这种趋势导致了PCB电路板规划中的电磁兼容(EMC)和电磁搅扰问题严峻化，电磁兼容规划已成为PCB规划中急待处理的技能难题。
1 电磁兼容
电磁兼容(Electro—MagneTIc CompaTIbility，简称EMC)是一门新式综合性学科，它首要研讨电磁搅扰和抗搅扰问题。电磁兼容性是指电子设备或体系在规则的电磁环境电平下，不因电磁搅扰而下降功能指标，一起它们自身发生的电磁辐射不大于限制的极限电平，不影响其它体系的正常运转，并抵达设备与设备、体系与体系之间互不搅扰、一起牢靠作业的意图。电磁搅扰(EMI)发生是由于电磁搅扰源经过耦合途径将能量传递给灵敏体系形成的，它包含由导线和公共地线的传导、经过空间辐射或近场耦合3种根本形式。实践证明，即便电路原理图规划正确，印制电路板规划不妥，也会对电子设备的牢靠性发生晦气影响，所以确保印制电路板电磁兼容性是整个体系规划的要害。
1．1 电磁搅扰(EMI)
当一个EMI问题发生时，需求用3个元从来描绘：搅扰源、传达途径和接受者。如图1所示：
因而咱们要减小电磁搅扰，就要在这三个元素上去想办法。下面咱们首要评论印制电路板的布线技能。
2 印制电路板的布线技能
杰出的印制电路板(PCB)布线在电磁兼容性中是一个十分重要的要素。
2．1 PCB根本特性
一个PCB的构成是在笔直叠层上运用了一系列的层压、走线和预浸处理。在多层PCB中，规划者为了便利调试，会把信号线布在最外层。
PCB上的布线是有阻抗、电容和电感特性的。
阻抗：布线的阻抗是由铜和横切面面积的分量决议的。例如，l盎司铜则有O．49 mΩ／单位面积的阻抗。电容：布线的电容是由绝缘体(EoEr)、电流抵达的规模(A)以及走线间隔(h)决议的。用等式表达为C=EoErA／h，Eo是自由空间的介电常数(8．854 pF／m)，Er是PCB基体的相关介电常数(在FR4碾压中为4．7)。
电感：布线的电感均匀散布在布线中，大约为1 nH／m。
关于1盎司铜线来说，在O．25 mm(10mil)厚的FR4碾压情况下，坐落地线层上方的0．5 mm(20 mil)宽，20 mm(800 mil)长的线能发生9．8 m∧的阻抗，20 nH的电感以及与地之间1．66 pF的耦合电容。将上述值与元器材的寄生效应比较，这些都是能够忽略不计的，但一切布线的总和或许会超出寄生效应。因而，规划者必须将这一点考虑进去。PCB布线的遍及政策：
(1)增大走线的间隔以削减电容耦合的串扰；
(2)平行的布电源线和地线以使PCB电容抵达最佳；
(3)将灵敏的高频线布在远离高噪声电源线的当地；
(4)加宽电源线和地线以削减电源线和地线的阻抗。
2．2 切割
切割是指用物理上的切割来削减不同类型线之间的耦合，尤其是经过电源线和地线。
图2给出了用切割技能将4个不同类型的电路切割开的比方。在地线面，非金属的沟用来阻隔四个地线面。L和C作为板子上的每一部分的过滤器．削减不同电路电源面间的耦合。高速数字电路由于其更高的瞬时功率需量而要求放在电源进口处。接口电路或许会需求静电开释(ESD)和暂态按捺的器材或电路。关于L和C来说，最好运用不同值的L和C，而不是用一个大的L和C，由于这样它便能够为不同的电路供应不同的滤波特性。
2．3 部分电源和IC间的去耦
部分去耦能够削减沿着电源干线的噪声传达。衔接着电源输进口与PCB之间的大容量旁路电容起着一个低频脉动滤波器的效果，一起作为一个电势贮存器以满意突发的功率需求。此外，在每个IC的电源和地之间都应当有去耦电容．这些去耦电容应该尽或许的挨近引脚。这将有助于滤除IC的开关噪声。
2．4 接地技能
接地技能既应用于多层PCB，也应用于单层PCB。接地技能的方针是最小化接地阻抗，以此削减从电路返回到电源之间的接地回路的电势。
(1)单层PCB的接地线
在单层(单面)PCB中，接地线的宽度应尽或许的宽，且至少应为1．5 mm(60 mil)。由于在单层PCB上无法完成星形布线，因而跳线和地线宽度的改动应当坚持为最低，否则将引起线路阻抗与电感的改变。
(2)双层PCB的接地线
在双层(双面)PCB中，关于数字电路优先运用地格栅／点阵布线，这种布线办法能够削减接地阻抗，接地回路和信号环路。像在单层PCB中，地线和电源线的宽度最少应为1．5 mm。别的的一种布局是将接地层放在一边，信号和电源线放于另一边。在这种安置办法中将进一步削减接地回路和阻抗，去耦电容能够放置在间隔IC供电线和接地层之间尽或许近的当地。
(3)保护环
保护环是一种能够将充溢噪声的环境(比方射频电流)阻隔在环外的接地技能，这是由于在一般的操作中没有电流流过保护环。
(4)PCB电容
在多层板上，由别离电源面和地上的绝缘薄层发生了PCB电容。在单层板上，电源线和地线的平行布放也将导致这种电容效应。PCB电容的一个长处是它具有十分高的频率响应和均匀的散布在整个面或整条线上的低串连电感。它等效于一个均匀散布在整个板上的去耦电容。没有任何一个独自的分立元件具有这个特性。
(5)高速电路与低速电路
布放高速电路时应使其更挨近接地上，而低速电路应使其挨近电源面。
(6)地的铜填充
在某些模仿电路中，没有用到的电路板区域是由一个大的接地上来掩盖，以此供应屏蔽和添加去耦才能。可是假设这片铜区是悬空的(比方它没有和地衔接)，那么它或许表现为一个天线，并将导致电磁兼容问题。
(7)多层PCB中的接地上和电源面
在多层PCB中，引荐把电源面和接地上尽或许近的放置在相邻的层中，以便在整个板上发生一个大的PCB电容。速度最快的要害信号应当接近接地上的一边，非要害信号则布放为接近电源面。
(8)电源要求
当电路需求不止一个电源供应时，选用接地将每个电源别脱离。可是在单层PCB中多点接地是不或许的。一种处理办法是把从一个电源中引出的电源线和地线同其他的电源线和地线分离隔。这相同有助于防止电源之间的噪声耦合。
3 结束语
本文所介绍的各种办法与技巧有利于进步PCB的EMC特性，当然这些仅仅EMC规划中的一部分，一般还要考虑反射噪声，辐射发射噪声，以及其他工艺技能问题引起的搅扰。在实践的规划中，应根据规划的方针要求和规划条件，选用合理的抗电磁搅扰办法，规划出具有杰出EMC功能的PCB电路板。
