PCB产品布线图设计规范

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1. 地线设计

微机系统中的地线结构大致有系统地、机地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等构成。在微机实时控制系统中, 接地是抑制干扰的重要方法, 如能将接地和屏蔽正确结合起来使用可解决大部分干扰问题。

1.1 单点接地与多点接地选择在低频电路中, 信号的工作频率小于1Mhz时, 它的布线和元器件间的电感影响较小, 而接地电路形成的环流对干扰影响较大, 因而屏蔽线采用一点接地； 当信号工作频率大于10Mhz 时, 地线阻抗变得很大, 此时应尽量降低地线阻抗, 应采用多点接地法；当工作频率在1～10MHz之间时, 如果用一点接地, 其地线长度不应超过波长的1/20, 否则宜采用多点接地法。

1.2 数字、模拟电路分开。 电路板上既有高速逻辑电路, 又有线性电路, 应使它们尽量分开, 而两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。

1.3 接地线应尽量加粗。 若接地用线条很细, 接地电位则随电流的变化而变化, 致使微机的定时信号电平不稳, 抗噪声性能变坏。 因此应将接地线加粗, 使它能通过三倍于印刷电路板上的允许电流, 如有可能, 接地用线应在2～3mm以上。

1.4 接地线构成闭环路。 只用数字电路组成的印刷电路板接地时, 根据某些人的经验, 将接地电路做成闭环路大多都明显地提高抗噪声能力。 其原因是： 一块印刷电路板上有很多集成电路, 尤其遇有耗电多的元件时, 因受到线条粗细限制, 地线产生电位差, 引起抗噪声能力下降, 若成环路, 则其差值缩小。

2. 电源线布置

3. 电源线的布线方法除了要根据电流的大小, 尽量加粗导体宽度外, 采取使电源线、地线的走向与数据传递的方向一致, 将有助于增强抗噪声能力。去耦电容配置

在印刷电路板的各个关键部位配置去耦电容应视为印刷电路板设计的一项常规做法。

3.1 电源输入端跨接10～100μF的电解电容器。

3.2 原则上每个集成电路芯片都应安置一个0.01μF的陶瓷电容器, 如遇印刷电路板空隙小装不下时, 可每4～10个芯片安置一个1～10μF的限噪声用的钽电容器. 这种器件的高频阻抗特别小, 在500kHz ～20Mhz 范围内阻抗小于1Ω。而且漏电流很小(0.5μA以下)。

3.3 对于抗噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM存储器， 应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接 入去耦电容。

3.4 电容引线不能太长, 特别是高频旁路电容不能带引线。

4. 印刷电路板的尺寸与器件布置

4.1 印刷电路板大小要适中, 过大时, 印刷线条长, 阻抗增加,不仅抗噪声能力下降, 成本也高; 过小, 则散热不好, 同时易受邻近线条干扰。

4.2 在器件布置方面, 与其它逻辑电路一样, 应把相互有有关的器件尽量放得靠近些, 能获得较好的抗噪声效果。 易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离计

算机逻辑电路, 如有可能, 应另做电路板, 这一点很重要。

4.3 另外, 一块电路板要考虑在机箱中放置的方向, 将发热量大的器件放置在上方。

5. 其它

5.1 微机复位端子\"RESET\"在强干扰现场会出现尖峰电压干扰, 虽不会造成复位干扰, 但可能改变部分寄存器状态, 因此可在\"RESET\"端配以0.01μF去耦电容。

5.2 CMOS芯片的输入阻抗很高, 易受感应, 故在使用时, 对其不用端要接地或接正电源。

5.3 按钮、继电器、接触器等零部件在操作时均会产生较大火花, 必须利用RC电路加以吸收。