電源線(xiàn)與地線(xiàn)設計

　　在布線(xiàn)前要謹慎布局，各器件在電路板上布局應符合相應的設計原則。晶振應盡量靠近芯片，芯片濾波的電容應離芯片的電源輸入端盡量的近；盡量加寬電源、地線(xiàn)寬度，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬（地線(xiàn)＞電源線(xiàn)）信號線(xiàn)）；用大面積覆銅層作為地線(xiàn)用，在PCB印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用。

　　1．電源／電源線(xiàn)設計

　　根據電路板電流的大小，盡量加粗電源線(xiàn)的寬度，減少環(huán)路電流，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。

　　在進(jìn)行電源設計時(shí)，需要特別強調的是，模擬電路和數字電路部分要獨立供電，數字地與模擬地分開(kāi)，遵循“單點(diǎn)”接地的原則。系統中的模擬電源（如鎖相環(huán)PLL電源，A／D、D／A電源等）一般由（有噪聲的）數字電源產(chǎn)生，可以通過(guò)以下方式產(chǎn)生：一種是數字電源與模擬電源，以及數字地與模擬地之間加鐵氧體磁珠（ferritebead）或電感構成無(wú)源濾波電路，如圖1（a）所示。鐵氧體磁珠在低頻時(shí)阻抗很低，而在高頻時(shí)阻抗很高，可以抑制高頻干擾。從而濾除掉數字電路的噪聲。這種方式綺構簡(jiǎn)單，能滿(mǎn)足大多數應用的要求。

　　另一種是采用多路穩壓器的方法，如圖1（b）所示。該方法能提供更好的去耦效果，但電路復雜、成本高，使用時(shí)注意模擬地和數字地必須連在一起。通常每個(gè)電源引腳要生電源、地環(huán)路，設計時(shí)盡量采用多層板，為電源和地分別安排專(zhuān)用的層，同層上的多個(gè)電源、地用隔離帶分割，并且用地平面代替地總線(xiàn)。ARM都有多個(gè)接地引腳，每一個(gè)引腳都要單獨接地，盡可能地減少負載的數量。

　　圖1 電源設計

　　2．地線(xiàn)設計

　　地線(xiàn)設計的原則如下所示。

　?。?）數字地與模擬地分開(kāi)⒚若線(xiàn)路板上既有數字電路又有模擬電路，則應使它們盡量分開(kāi)。低頻電路的地應盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線(xiàn)有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線(xiàn)應短而粗，高頻元件周?chē)M量用柵格狀的大面積地箔。

　?。?）接地線(xiàn)應盡量加粗。若接地線(xiàn)用很細的線(xiàn)條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應將接地線(xiàn)加粗，使它能通過(guò)3倍于電路板上的允許電流。如有可能，接地線(xiàn)應在2～3mm以上。

　?。?）接地線(xiàn)構成閉環(huán)路。只由數字電路組成的印制板，其接地電路布成閉環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。

　　3．電源濾波

　　電源濾波如圖2所示。

　　·電源引入處必須考慮低頻和高頻的濾波。

　　·低頻濾波電容均勻分布在PCB上，每個(gè)大功率器件應安裝一個(gè)16pF以上的電解電容或鉭電容，并由其所放位置處負載的特性及紋波要求確定適當的容值。

　　圖2 電源濾波

　　·元器件的每個(gè)（組）電源／地均應安裝至少一個(gè)高頻濾波電容。

　　·高頻濾波電容必須靠近器件的電源／地引腳。