當(dāng)前社會(huì)，大量的電子產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用在我們的日常工作、生活當(dāng)中，所以他們的可靠性需要保證，而絕大多數(shù)通過(guò)印制電路板的電子系統(tǒng)、設(shè)備，必須要有合理的設(shè)計(jì)原理圖，正確的印制電路板，才可以從根本上提高他們的可靠性。比如：假設(shè)兩條印制的細(xì)平行線(xiàn)距離非常近就會(huì)造成信號(hào)波形延遲，最終形成大量反射噪聲于終端設(shè)備。

一、地線(xiàn)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在電氣設(shè)備中絕大多數(shù)的干擾問(wèn)題都可以通過(guò)正確的屏蔽以及合理的接地來(lái)解決，所以我們一定要對(duì)接地設(shè)計(jì)工作予以足夠的重視。接地系統(tǒng)由模擬地、數(shù)字地、機(jī)殼地以及系統(tǒng)地等四大部分組成，其中數(shù)字地也稱(chēng)作邏輯地，機(jī)殼地也稱(chēng)作屏蔽地。下面我們介紹一下在接地設(shè)計(jì)中需要注意的幾個(gè)方面：

1、合理選擇接地方式

通常有多點(diǎn)接地以及單點(diǎn)接地兩種接地方式，所以我們要進(jìn)行合理選擇。在設(shè)備的工作頻率超過(guò)10MHz的情況下，由于地線(xiàn)抗阻的過(guò)大會(huì)給設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)不良的影響，所以我們應(yīng)該盡量選擇多點(diǎn)接地來(lái)達(dá)到降低地線(xiàn)阻抗的目的。同理，當(dāng)電路的工作頻率達(dá)不到1MHz的情況下，我們就要采取一點(diǎn)接地的方式來(lái)避免形成的環(huán)流影響到干擾。所以，在1～10MHz的工作頻率內(nèi)的電路在波長(zhǎng)是其地線(xiàn)長(zhǎng)度的20倍以?xún)?nèi)時(shí)可采用多點(diǎn)接地，否則需要采用單點(diǎn)接地的方法。

2、分離模擬電路與數(shù)字電路

由于電路板非常復(fù)雜，上面既有線(xiàn)性電路還有告訴邏輯電路，所以我們就應(yīng)該將他們分離開(kāi)來(lái)，避免兩者的混淆，并且通過(guò)分別進(jìn)行與電源端接地的方式來(lái)避免出現(xiàn)混接，與此同時(shí)也要講線(xiàn)性電路的接地面積盡量擴(kuò)大。

3、選擇較粗的接地線(xiàn)

在選擇較細(xì)的接地線(xiàn)的情況下，會(huì)導(dǎo)致電流的變化帶動(dòng)接地電位的變化，最后導(dǎo)致電子設(shè)備無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行，大大降低了它的抗噪性能。所以我們要選擇較粗的接地線(xiàn)，通過(guò)增大它的允許電流來(lái)達(dá)到穩(wěn)定設(shè)備信號(hào)的目的，在條件允許的情況下，選擇寬度在3mm以上的接電線(xiàn)。

二、電磁兼容性的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由于電子設(shè)備的工作環(huán)境復(fù)雜多變，我們就要求其有更好的電磁環(huán)境適應(yīng)能力，并且還要減少對(duì)其他電子設(shè)備的電磁干擾這就需要對(duì)電磁兼容性方面進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，所以電子設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計(jì)也是我們工作的重點(diǎn)之一。

1、選擇正確的布線(xiàn)方式

通過(guò)采用平行走線(xiàn)的方法可以大幅度降低導(dǎo)線(xiàn)的電感，但是會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)之間分布電容以及互感的不斷增大，所以在條件允許的情況下，我們可以在布線(xiàn)時(shí)采用井字形的結(jié)構(gòu)，具體的布線(xiàn)方法就是在印制板的兩個(gè)面采取不同的布線(xiàn)方式，一面是縱向、一面為橫線(xiàn)，使用金屬化孔在交叉孔處連接。由于印制板導(dǎo)線(xiàn)之間還有串?dāng)_作用，所以我們?cè)诓伙@得時(shí)候應(yīng)該控制出現(xiàn)長(zhǎng)距離平行走線(xiàn)的情況。

2、選擇正確寬度的導(dǎo)線(xiàn)由于經(jīng)常出現(xiàn)沖擊干擾的情況，所以我們?cè)谟≈茖?dǎo)線(xiàn)的時(shí)候要控制瞬變電流，主要的方法就是控制印制導(dǎo)線(xiàn)時(shí)電感量的產(chǎn)生。而電感量的多少與導(dǎo)線(xiàn)的寬度成反比，與倒顯得長(zhǎng)度成正比，所以我們應(yīng)該盡量去選擇一些既粗又短的導(dǎo)線(xiàn)，這對(duì)抑制干擾非常有效。由于總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器、行驅(qū)動(dòng)器以及時(shí)鐘引線(xiàn)的信號(hào)經(jīng)常出現(xiàn)非常大的順便電流，所以在上述選線(xiàn)時(shí)，應(yīng)該選擇短的導(dǎo)線(xiàn)。對(duì)于那些集成電路，我們應(yīng)該將導(dǎo)線(xiàn)的寬度控制在1～0.2mm之間，對(duì)于分立組件電路，將寬度控制在1.5mm左右。

三、電路板上器件與尺寸的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

印制電路板大小要適中，過(guò)大時(shí)印制線(xiàn)條長(zhǎng)，阻抗增加，不僅抗噪聲能力下降，成本也高；過(guò)小，則散熱不好，同時(shí)易受臨近線(xiàn)條干擾。 在器件布置方面與其它邏輯電路一樣，應(yīng)把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些，這樣可以獲得較好的抗噪聲效果。時(shí)鐘發(fā)生器、晶振和CPU的時(shí)鐘輸入端都易產(chǎn)生噪聲，要相互靠近些。易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應(yīng)盡量遠(yuǎn)離邏輯電路，如有可能，應(yīng)另做電路板，這一點(diǎn)十分重要。

四、散熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)

從有利于散熱的角度出發(fā)，印制版最好是直立安裝，板與板之間的距離一般不應(yīng)小于2cm，而且器件在印制版上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則：

對(duì)于采用自由對(duì)流空氣冷卻的設(shè)備，最好是將集成電路（或其它器件）按縱長(zhǎng)方式排列；對(duì)于采用強(qiáng)制空氣冷卻的設(shè)備，最好是將集成電路（或其它器件）按橫長(zhǎng)方式排。

同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件（如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等w ww.pcbwork.net）放在冷卻氣流的最上流（入口處），發(fā)熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻氣流最下游。在水平方向上，大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印制板上方布置，以便減少這些器件工作時(shí)對(duì)其它器件溫度的影響。

對(duì)溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域（如設(shè)備的底部），千萬(wàn)不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個(gè)器件最好是在水平面上交錯(cuò)布局。

設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動(dòng)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要研究空氣流動(dòng)路徑，合理配置器件或印制電路板?？諝饬鲃?dòng)時(shí)總是趨向于阻力小的地方流動(dòng)，所以在印制電路板上配置器件時(shí)，要避免在某個(gè)區(qū)域留有較大的空域。

責(zé)任編輯：ct