工程師設計小Tips：PCB設計接地問(wèn)題精要

3 提高敏感器件的抗干擾性能

提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對干擾噪聲 的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快恢復的方法。

提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下：

(1)布線(xiàn)時(shí)盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應噪聲。

(2)布線(xiàn)時(shí)，電源線(xiàn)和地線(xiàn)要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦 合噪聲。

(3)對于單片機閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統邏輯的情況下接地或接電源。

(4)對單片機使用電源監控及看門(mén)狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。

(5)在速度能滿(mǎn)足要求的前提下，盡量降低單片機的晶振和選用低速數字 電路。

(6)IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。

為了達到很好的抗干擾，于是我們?？吹?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/PCB">PCB板上有地分割的布線(xiàn)方式。但是也不是所有的數字電路和模擬電路混合都一定要進(jìn)行地平面分割。因為這樣分割是為了降低噪聲的干擾。

理論：在數字電路中一般的頻率會(huì )比模擬電路中的頻率要高，而且它們本身的信號會(huì )跟地平面形成一個(gè)回流(因為在信號傳輸中，銅線(xiàn)與銅線(xiàn)之間存在著(zhù)各種各樣的電感和分布電容)，如果我們把地線(xiàn)混合在一起，那么這個(gè)回流就會(huì )在數字和模擬電路中相互串擾。而我們分開(kāi)就是讓它們只在自己本身內部形成一個(gè)回流。它們之間只用一個(gè)零歐電阻或是磁珠連接起來(lái)就是因為原來(lái)它們就是同一個(gè)物理意義的地，現在布線(xiàn)把它們分開(kāi)了，最后還應該把它們連接起來(lái)。

如何分析它們是屬于數字部分呢還是模擬部分?這個(gè)問(wèn)題常常是我們在具體畫(huà)PCB時(shí)得考濾的。我個(gè)人的看法是要判斷一個(gè)元件是屬于模擬的，還是數字的關(guān)鍵是看與它相關(guān)的主要芯片是數字的還是模擬的。比如：電源它可能給模擬電路供電，那它就是模擬部分的，如果它是給單片機或是數據類(lèi)芯片供電，那它就是數字的。當它們是同一個(gè)電源時(shí)就需要用一個(gè)橋的方法把一個(gè)電源從另一個(gè)部分引過(guò)來(lái)。最典形的就是D/A了，它應該是一個(gè)一半是數字，一半是模擬的芯片。我認為如果能把數字輸入處理好后，剩下的就可以畫(huà)到模擬部分去了。

模擬電路涉及弱小信號，但是數字電路門(mén)限電平較高，對電源的要求就比模擬電路低些。既有數字電路又有模擬電路的系統中，數字電路產(chǎn)生的噪聲會(huì )影響模擬電路，使模擬電路的小信號指標變差，克服的辦法是分開(kāi)模擬地和數字地。

對于低頻模擬電路，除了加粗和縮短地線(xiàn)之外，電路各部分采用一點(diǎn)接地是抑制地線(xiàn)干擾的最佳選擇，主要可以防止由于地線(xiàn)公共阻抗而導致的部件之間的互相干擾。

而對于高頻電路和數字電路，由于這時(shí)地線(xiàn)的電感效應影響會(huì )更大，一點(diǎn)接地會(huì )導致實(shí)際地線(xiàn)加長(cháng)而帶來(lái)不利影響，這時(shí)應采取分開(kāi)接地和一點(diǎn)接地相結合的方式。

另外對于高頻電路還要考慮如何抑制高頻輻射噪聲，方法是：盡量加粗地線(xiàn)，以降低噪聲對地阻抗;滿(mǎn)接地，即除傳輸信號的印制線(xiàn)以外，其他部分全作為地線(xiàn)。不要有無(wú)用的大面積銅箔。

地線(xiàn)應構成環(huán)路，以防止產(chǎn)生高頻輻射噪聲，但環(huán)路所包圍面積不可過(guò)大，以免儀器處于強磁場(chǎng)中時(shí)，產(chǎn)生感應電流。但如果只是低頻電路，則應避免地線(xiàn)環(huán)路。數字電源和模擬電源最好隔離，地線(xiàn)分開(kāi)布置，如果有A/D，則只在此處單點(diǎn)共地。

低頻中沒(méi)有多大影響，但建議模擬和數字一點(diǎn)接地。高頻時(shí)，可通過(guò)磁珠把模擬和數字地一點(diǎn)共地。

如果把模擬地和數字地大面積直接相連，會(huì )導致互相干擾。不短接又不妥，理由如上有四種方法解決此問(wèn)題∶1、用磁珠連接;2、用電容連接;3、用電感連接;4、用0歐姆電阻連接。

磁珠的等效電路相當于帶阻限波器，只對某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著(zhù)抑制作用，使用時(shí)需要預先估計噪點(diǎn)頻率，以便選用適當型號。對于頻率不確定或無(wú)法預知的情況，磁珠不合。

電容隔直通交，造成浮地。

電感體積大，雜散參數多，不穩定。

0歐電阻相當于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點(diǎn)比磁珠強。