消除單片機系統電磁干擾解決方案
?、?按照電路的流程安排各個(gè)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。
?、?以每個(gè)功能電路的核心元件為中心,圍繞它來(lái)進(jìn)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(xiàn)和連接。
?、?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(guān),而且裝焊容易,易于批量生產(chǎn)。
?、?位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小于2 mm。電路板的最佳形狀為矩形。長(cháng)寬比為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200 mm×150 mm時(shí),應考慮電路板所受的機械強度。
?。?)布線(xiàn)
布線(xiàn)的原則如下:
?、?輸入輸出端用的導線(xiàn)應盡量避免相鄰平行,最好加線(xiàn)間地線(xiàn),以免發(fā)生反饋耦合。
?、?印刷板導線(xiàn)的最小寬度主要由導線(xiàn)與絕緣基板間的粘附強度和流過(guò)它們的電流值決定。當銅箔厚度為0.5 mm、寬度為1~15 mm時(shí),通過(guò)2 A的電流,溫升不會(huì )高于3℃。因此,導線(xiàn)寬度為1.5 mm可滿(mǎn)足要求。對于集成電路,尤其是數字電路,通常選0.02~0.3 mm導線(xiàn)寬度。當然,只要允許,還是盡可能用寬線(xiàn),尤其是電源線(xiàn)和地線(xiàn)。導線(xiàn)的最小間距主要由最壞情況下的線(xiàn)間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路,尤其是數字電路,只要工藝允許,可使間距小于0.1~0.2 mm。
?、?印刷導線(xiàn)拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會(huì )影響電氣性能。此外,盡量避免使用大面積銅箔,否則,長(cháng)時(shí)間受熱時(shí),易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時(shí),最好用柵格狀,這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。
?。?)焊盤(pán)
焊盤(pán)中心孔要比器件引線(xiàn)直徑稍大一些。焊盤(pán)太大易形成虛焊。焊盤(pán)外徑D一般不小于(d+1.2) mm,其中d為引線(xiàn)孔徑。對高密度的數字電路,焊盤(pán)最小直徑可?。╠+1.0) mm。
3.2 PCB及電路抗干擾措施
印刷電路板的抗干擾設計與具體電路有著(zhù)密切的關(guān)系,這里僅就PCB抗干擾設計的幾項常用措施作一些說(shuō)明。
?。?)電源線(xiàn)設計
根據印刷線(xiàn)路板電流的大小,盡量加粗電源線(xiàn)寬度,減少環(huán)路電阻;同時(shí),使電源線(xiàn)、地線(xiàn)的走向和數據傳遞的方向一致,這樣有助于增強抗噪聲能力。(2)地線(xiàn)設計
在單片機系統設計中,接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結合起來(lái)使用,可解決大部分干擾問(wèn)題。單片機系統中地線(xiàn)結構大致有系統地、機殼地(屏蔽地)、數字地(邏輯地)和模擬地等。在地線(xiàn)設計中應注意以下幾點(diǎn):
?、?正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地。在低頻電路中,信號的工作頻率小于1 MHz,它的布線(xiàn)和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應采用一點(diǎn)接地的方式。當信號工作頻率大于10 MHz時(shí),地線(xiàn)阻抗變得很
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