对于纯数字电路的印制板，构成闭环路的地线有助于提高抗噪声能力

[导读]数字地与模拟地分开：在布局时，应尽量将数字和模拟电路的地线分开。低频电路通常采用单点并联接地，而高频电路则倾向于多点串联接地。

地线的设计对于控制电磁干扰(EMI)非常重要。以下是一些基本准则：

数字地与模拟地分开：在布局时，应尽量将数字和模拟电路的地线分开。低频电路通常采用单点并联接地，而高频电路则倾向于多点串联接地。

地线宽度：地线应足够宽(建议至少2~3mm)，以确保在电流变化时接地电位保持稳定。

闭环地线：对于纯数字电路的印制板，构成闭环路的地线有助于提高抗噪声能力。

电路板绘制经验积累是印制板设计最基本、最重要的要求，准确实现电原理图的连接关系，避免出现“短路”和“断路”这两个简单而致命的错误。这一基本要求在手工设计和用简单CAD软件设计的PCB中并不容易做到，一般的产品都要经过两轮以上试制修改，功能较强的CAD软件则有检验功能，可以保证电气连接的正确性。印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系，这里仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明。

1.电源线设计

根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。

2.地线设计的原则

(1)数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路，应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而租，高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。

(2)接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条，则接地电位随电流的变化而变化，使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能，接地线应在2~3mm以上。

(3)接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板，其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力。

3.退藕电容配置

PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容。退藕电容的一般配置原则是：

(1)电源输入端跨接10~100uf的电解电容器。如有可能，接100uF以上的更好。

(2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每4~8个芯片布置一个1~10pF的钽电容。

(3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。

(4)电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

(5)在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC电路来吸收放电电流。一般R取1~2K，C取2.2~47UF。

(6) CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源。

电路理论：深入理解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路定律，掌握电阻、电容、电感等元件在不同电路中的作用和特性。例如，电阻用于限流和分压，电容可用于滤波和耦合，电感能储存磁能。了解不同类型电路，如放大电路、振荡电路、电源电路的工作原理。原理图绘制：熟悉原理图绘制的基本规范，包括元件符号的标准表示、导线连接方式、节点的处理等。学会使用图形符号准确表达电路中各元件之间的连接关系和信号流向。

PCB 制造工艺：了解 PCB 的制造流程，从基板材料的选择到钻孔、电镀、蚀刻、阻焊、丝印等各个环节。掌握不同类型 PCB(单面板、双面板、多层板)的结构特点和适用场景，以及层叠结构对信号传输和电磁兼容性的影响。软件评估：市场上有多种 PCB 设计软件可供选择，如 Altium Designer、Eagle、KiCad 等。评估软件时，考虑其易用性、功能完整性、元件库丰富度、社区支持等因素。学习资源：选择具有丰富学习资源的软件，如官方教程、在线论坛、视频教程等，方便初学者快速上手。例如，KiCad 拥有庞大的开源社区，提供了大量的教程和示例项目。

试用体验：可以下载软件的试用版本，亲自体验软件的操作界面和功能，根据自己的使用感受选择最适合的软件。元件规格书：从元件制造商的官方网站下载元件的规格书，获取元件的详细参数，如电气性能、机械尺寸、引脚定义等。封装库：查找或创建元件的封装库，确保封装尺寸与实际元件一致。可以使用软件自带的封装库，也可以从第三方网站下载或自己创建。引脚功能：明确元件引脚的功能和用途，特别是对于一些复杂的集成电路，要仔细阅读引脚说明，避免在设计中出现连接错误。

合理的电路板布局可以提高电路的性能和可靠性。注意避免元件之间的干扰，减少信号的串扰和噪声。同时，合理安排电路板上的元件位置，能够方便焊接和维修，提高电路板的可操作性。电源和地线是电路板上最关键的部分。合理的布局电源和地线能够减少电源噪声和信号串扰。在布局过程中，将电源和地线分开走，避免相互干扰，同时使用宽而短的电源和地线，以降低电阻和电感。

保障信号的完整性是绘制PCB电路板的重要目标之一。通过合理的布局和阻抗匹配，降低信号的噪声和衰减。在设计PCB层间布局时，尽可能减少信号线的长度和角度变化，以避免信号的相位差和延迟。过孔和连线的设计对电路板的可靠性和性能起着至关重要的作用。在设计过孔时，需要根据元件之间的连接关系合理安排过孔的位置和大小。连接元件时要注意控制连线的长度和角度，避免产生电感和串扰。通过掌握绘制PCB电路板的必备知识和技巧，您将能够更好地进行电路设计和布局，提高电路板的性能和可靠性。同时，也能够更好地与PCB制造厂商进行合作，确保电路板的质量和工艺要求。希望本文对您学习和掌握绘制PCB电路板有所帮助!

耦电容对于稳定电源和减少噪声至关重要。以下是一些配置退耦电容的通用规则：

电源输入端：跨接10~100uF的电解电容器，如果空间允许，使用更大容量的电容器更佳。

集成电路芯片：每个芯片旁边应布置一个0.01uF的瓷片电容。若空间有限，可每4~8个芯片共用一个1~10uF的钽电容。

敏感器件：对于如RAM、ROM等抗噪能力弱的存储器件，应在其电源线和地线之间直接接入退耦电容。

引线长度：电容引线应尽可能短，尤其是高频旁路电容，应避免引线。

接触器和继电器：这些元件在操作时会产生火花放电，应使用RC电路来吸收放电电流，一般电阻R取1~2K，电容C取2.2~47uF。

CMOS电路：由于CMOS电路的输入阻抗较高且容易受到感应，对于未使用的输入端，应接地或接正电源。

通过以上的设计措施，可以显著提高PCB的抗干扰性能，确保电子设备在各种电磁环境中的稳定运行。

实际研究表明，PCB板设计有四个主要干扰方面：电源噪声、传输线干扰、耦合和电磁干扰(EMI)。

1.电源噪音

高频电路中电源的噪声对高频信号的影响尤为明显。因此，首先电源必须是低噪音的。在这里，干净的土地和干净的电源同样重要。

电源特性