PCB布線在電磁兼容性設計時應該遵循哪些規則

1、引言

印刷電路板（PCB）是電子產品中電路元件和器件的支撐件，它提供電路元件和器件之間的電氣連接，它是各種電子設備最基本的組成部分，它的性能直接關系到電子設備質量的好壞。

隨著信息化社會的發展，各種電子產品經常在一起工作，它們之間的干擾越來越嚴重，所以，電磁兼容問題也就成為一個電子系統能否正常工作的關鍵。同樣，隨著電于技術的發展，PCB的密度越來越高，PCB設計的好壞對電路的干擾及抗干擾能力影響很大。要使電子電路獲得最佳性能，除了元器件的選擇和電路設計之外，良好的PCB布線在電磁兼容性中也是一個非常重要的因素。

既然PCB是系統的固有成分，在PCB布線中增強電磁兼容性不會給產品的最終完成帶來附加費用。但是，在印刷電路板設計中，產品設計師往往只注重提高密度，減小占用空間，制作簡單，或追求美觀，布局均勻，忽視了線路布局對電磁兼容性的影響，使大量的信號輻射到空間形成干擾。一個拙劣的PCB布線能導致更多的電磁兼容問題，而不是消除這些問題。在很多例子中，就算加上濾波器和元器件也不能解決這些問題。到最后，不得不對整個板子重新布線。因此，在開始時養成良好的PCB布線習慣是最省錢的辦法。

有一點需要注意，PCB布線沒有嚴格的規定，也沒有能覆蓋所有PCB布線的專門的規則。大多數PCB布線受限于線路板的大小和覆銅板的層數。一些布線技術可以應用于一種電路，卻不能用于另外一種，這便主要依賴于布線工程師的經驗。然而還是有一些普遍的規則存在，下面將對其進行探討。

為了設計質量好、造價低的PCB，應遵循以下一般原則：

2、PCB上元器件布局

首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。

電子設備中數字電路、模擬電路以及電源電路的元件布局和布線其特點各不相同，它們產生的干擾以及抑制干擾的方法不相同。此外高頻、低頻電路由于頻率不同，其干擾以及抑制干擾的方法也不相同。所以在元件布局時，應該將數字電路、模擬電路以及電源電路分別放置，將高頻電路與低頻電路分開。有條件的應使之各自隔離或單獨做成一塊電路板。此外，布局中還應特別注意強、弱信號的器件分布及信號傳輸方向途徑等問題。

在印制板布置高速、中速和低速邏輯電路時，應按照圖1－①的方式排列元器件。

PCB布線在電磁兼容性設計時應該遵循哪些規則

在元器件布置方面與其它邏輯電路一樣，應把相互有關的器件盡量放得靠近些，這樣可以獲得較好的抗噪聲效果。元件在印刷線路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問題。原則之一是各部件之間的引線要盡量短。在布局上，要把模擬信號部分，高速數字電路部分，噪聲源部分（如繼電器，大電流開關等）這三部分合理地分開，使相互間的信號耦合為最小。如圖1－②所示。

時鐘發生器、晶振和CPU的時鐘輸入端都易產生噪聲，要相互靠近些。易產生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應盡量遠離邏輯電路。如有可能，應另做電路板，這一點十分重要。

2.1、在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：

（1）、盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。

（2）、某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。

（3）、重量超過15g的元器件、應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發熱元件。

（4）、對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節，應放在印制板上方便于調節的地方；若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。

（5）、應留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。

2.2、根據電路的功能單元對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：

（1）、按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。

（2）、以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。

（3）、在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產。

（4）、位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長寬比為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200x150mm時．應考慮電路板所受的機械強度。