中心論題：

• 如何抑製電源布線產生的電磁幹擾
• 如何抑製信號布線產生的電磁幹擾

解決方案：

• 使用電源平麵法
  、共地平麵法和電源母線法抑製電源布線電磁幹擾
• 增大信號線之間的距離，減小信號線與地之間的距離抑製信號布線電磁幹擾
• 設計印製電路板應遵循一定原則來抵抗電磁幹擾

印yin製zhi電dian路lu板ban是shi電dian子zi線xian路lu中zhong電dian子zi元yuan件jian的de支zhi托tuo部bu件jian
，它ta提ti供gong了le電dian路lu中zhong元yuan器qi件jian之zhi間jian的de電dian氣qi連lian接jie。隨sui著zhe電dian子zi技ji術shu的de飛fei躍yue發fa展zhan，電dian子zi係xi統tong特te別bie是shi高gao頻pin電dian路lu中zhong邏luo輯ji和he係xi統tong時shi鍾zhong頻pin率lv的de迅xun速su提ti高gao和he信xin號hao邊bian沿yan不bu斷duan變bian得de陡dou峭qiao，由you此ci產chan生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao(通常稱為噪聲)yuelaiyuetuchu
，kangganraowentiyuelaiyueyinqirenmendezhongshi。eryizhidianciganraoyingcongdianzichanpinzhizuodechujijieduankaishi，congyinzhidianlubandebuxianzhizuozheshou。yinzhidianlubandebuxiansheji，jiyaokaolvjianshaodianzixitongdedianciganrao
，youyaozuodaotigaodianzixitongkangganraodenengli，fangzhidianciganraodexishouhechuandi，jixuzuodaodiancijianrong。
　　
本(ben)文(wen)主(zhu)要(yao)討(tao)論(lun)在(zai)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)布(bu)線(xian)設(she)計(ji)中(zhong)電(dian)源(yuan)布(bu)線(xian)和(he)信(xin)號(hao)布(bu)線(xian)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)。若(ruo)兩(liang)種(zhong)布(bu)線(xian)設(she)計(ji)不(bu)好(hao)
，電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)將(jiang)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhe)自(zi)身(shen)或(huo)別(bie)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)或(huo)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)作(zuo)性(xing)能(neng)

，嚴(yan)重(zhong)時(shi)還(hai)會(hui)使(shi)人(ren)們(men)的(de)生(sheng)命(ming)財(cai)產(chan)受(shou)到(dao)威(wei)脅(xie)。
　　
電源布線產生的電磁幹擾及幹擾的抑製
a.電源布線產生的電磁幹擾
電源布線會產生分布電容

、分布電感
、分(fen)布(bu)電(dian)阻(zu)。印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)通(tong)常(chang)為(wei)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)
，供(gong)電(dian)的(de)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)是(shi)為(wei)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)每(mei)個(ge)用(yong)電(dian)元(yuan)器(qi)件(jian)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)準(zhun)確(que)的(de)電(dian)壓(ya)。而(er)電(dian)源(yuan)所(suo)驅(qu)動(dong)的(de)負(fu)載(zai)常(chang)具(ju)有(you)瞬(shun)態(tai)變(bian)化(hua)的(de)特(te)性(xing)
，受(shou)分(fen)布(bu)阻(zu)抗(kang)的(de)影(ying)響(xiang)
，負(fu)載(zai)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)的(de)瞬(shun)態(tai)變(bian)化(hua)會(hui)引(yin)起(qi)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)發(fa)生(sheng)瞬(shun)態(tai)變(bian)化(hua)
，這(zhe)如(ru)同(tong)在(zai)電(dian)源(yuan)的(de)負(fu)載(zai)端(duan)接(jie)上(shang)一(yi)個(ge)瞬(shun)態(tai)變(bian)化(hua)的(de)信(xin)號(hao)源(yuan)。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)高(gao)頻(pin)，有(you)的(de)器(qi)件(jian)工(gong)作(zuo)在(zai)數(shu)字(zi)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)
，這(zhe)一(yi)現(xian)象(xiang)更(geng)為(wei)突(tu)出(chu)。這(zhe)樣(yang)電(dian)源(yuan)布(bu)線(xian)既(ji)含(han)有(you)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)
，又(you)含(han)有(you)瞬(shun)態(tai)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)壓(ya)(稱為寄生電壓)
，瞬變電壓會產生高次諧波，其都是產生電磁幹擾的主要來源[2]81-82。在高頻時，電源布線可被看成傳輸線[3]41，電源布線某點上的幹擾電壓或電流在分布電容和分布電感的相互作用下產生振蕩，影響電路的穩定工作。
　　
目前在電子

、電器、信息領域應用較多的開關電源具有節能和高效的優勢，開關電源向著高頻化、小xiao型xing化hua發fa展zhan
，應ying用yong日ri趨qu廣guang泛fan。但dan開kai關guan電dian源yuan中zhong功gong率lv管guan在zai高gao壓ya下xia以yi高gao頻pin開kai關guan方fang式shi工gong作zuo。高gao頻pin開kai關guan和he電dian流liu接jie近jin方fang波bo，這zhe些xie方fang波bo信xin號hao中zhong含han有you豐feng富fu的de高gao次ci諧xie波bo噪zao聲sheng。開kai關guan電dian源yuan的de高gao頻pin器qi件jian在zai通tong斷duan時shi，常chang常chang產chan生sheng高gao頻pin高gao壓ya的de尖jian峰feng振zhen蕩dang波bo
，通tong過guo分fen布bu電dian容rong向xiang空kong間jian輻fu射she[2]73。同時與電源一起工作的整流二極管也會產生高頻幹擾，一般離電源較近，容易通過直流輸出線向外輻射電磁幹擾。
　　
電源布線同時也是電磁幹擾的接收器，外來的幹擾噪聲也會耦合到電源布線中
，通過傳導
，傳給所連接的電子器件。
　　
b.電源布線的防幹擾措施
電源布線可采取以下抗幹擾措施：
1.電源平麵法
利(li)用(yong)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)一(yi)層(ceng)作(zuo)為(wei)電(dian)源(yuan)平(ping)麵(mian)層(ceng)，至(zhi)少(shao)有(you)一(yi)層(ceng)作(zuo)為(wei)地(di)平(ping)麵(mian)，每(mei)一(yi)層(ceng)隻(zhi)能(neng)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)

，通(tong)過(guo)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)過(guo)孔(kong)將(jiang)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)引(yin)到(dao)器(qi)件(jian)上(shang)。這(zhe)種(zhong)做(zuo)法(fa)使(shi)電(dian)源(yuan)布(bu)線(xian)分(fen)布(bu)阻(zu)抗(kang)非(fei)常(chang)小(xiao)
，電(dian)路(lu)壓(ya)降(jiang)小(xiao)

，器(qi)件(jian)上(shang)能(neng)得(de)到(dao)穩(wen)定(ding)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)[2]83。同(tong)時(shi)平(ping)麵(mian)間(jian)靠(kao)得(de)很(hen)近(jin)，能(neng)較(jiao)好(hao)地(di)抑(yi)製(zhi)電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)。且(qie)電(dian)源(yuan)平(ping)麵(mian)往(wang)返(fan)電(dian)流(liu)大(da)小(xiao)相(xiang)等(deng)，磁(ci)場(chang)幹(gan)擾(rao)能(neng)抵(di)消(xiao)。但(dan)這(zhe)種(zhong)布(bu)線(xian)成(cheng)本(ben)高(gao)，多(duo)用(yong)在(zai)高(gao)速(su)係(xi)統(tong)中(zhong)，若(ruo)需(xu)幾(ji)種(zhong)電(dian)壓(ya)，將(jiang)需(xu)增(zeng)加(jia)平(ping)麵(mian)層(ceng)數(shu)，成(cheng)本(ben)更(geng)高(gao)。

2.共地平麵法
這個地作為電源及電子器件的公共地，高頻布線設計中

，電流的返回路徑對係統的影響比較大
，由於是平麵地，電源及所有信號(包括發送和接收)返fan回hui路lu徑jing的de附fu加jia阻zu抗kang非fei常chang小xiao，壓ya降jiang可ke忽hu略lve
，各ge器qi件jian上shang就jiu能neng得de到dao穩wen定ding的de電dian源yuan電dian壓ya。同tong時shi
，所suo有you的de電dian源yuan去qu線xian與yu信xin號hao線xian都dou與yu平ping麵mian地di成cheng鏡jing像xiang關guan係xi，形xing成cheng的de電dian流liu也ye是shi鏡jing像xiang電dian流liu
，電dian磁ci幹gan擾rao耦ou合he得de到dao較jiao好hao地di抑yi製zhi。

3.電源母線法
zhezhongbuxianshejikefenbietigongjizhongdianya。buxiandetiaoshuyouqijiandeduoshaoerding。zhezhongbuxianbishangshuliangzhongbuxianfangfakangdianciganraonenglishaocha，danchengbenxiao。zhezhongbuxianyaodadaoyixiayaoqiu：

(1)布線要寬。

(2)加jia去qu耦ou電dian容rong。這zhe種zhong電dian容rong起qi到dao旁pang路lu濾lv波bo的de作zuo用yong。要yao在zai電dian源yuan的de輸shu入ru端duan並bing聯lian較jiao大da的de和he較jiao小xiao的de濾lv波bo電dian容rong。在zai高gao頻pin時shi，實shi際ji的de電dian容rong器qi相xiang當dang於yu帶dai通tong濾lv波bo器qi，它ta可ke等deng效xiao為wei電dian感gan、電dian阻zu和he電dian容rong的de串chuan聯lian，較jiao大da的de和he較jiao小xiao的de電dian容rong並bing聯lian使shi用yong
，目mu的de是shi增zeng加jia旁pang路lu濾lv波bo的de帶dai寬kuan。同tong時shi，在zai每mei一yi個ge有you源yuan器qi件jian的de電dian源yuan引yin腳jiao與yu地di之zhi間jian也ye要yao並bing聯lian一yi個ge電dian容rong器qi，容rong量liang一yi般ban在zai0.01 μF～0.1 μF，這個並聯電容相當於噪聲濾波器，能濾掉高頻諧波噪聲[1]89-91。

(3)地di線xian環huan繞rao
，作zuo為wei母mu線xian中zhong的de地di線xian可ke以yi不bu等deng寬kuan，但dan寬kuan窄zhai過guo渡du要yao平ping滑hua
，以yi避bi免mian產chan生sheng噪zao聲sheng
，地di線xian要yao靠kao近jin供gong電dian電dian源yuan母mu線xian和he信xin號hao線xian，因yin電dian流liu沿yan路lu徑jing傳chuan輸shu會hui產chan生sheng回hui路lu電dian感gan[2]92，地線靠近，回路麵積減小，電感量減小
，回路阻抗減小，從而減小電磁幹擾耦合。
　　
信號布線產生的幹擾及幹擾的抑製 　　
電磁幹擾的存在必須具有三個條件，一是電磁幹擾源，例如：工作中的高頻大功率器件

，二是電磁幹擾敏感件，三是電磁幹擾的傳播途徑，例如信號布線和電源布線[1]2，前兩種可采用屏蔽的方法以防止電磁幹擾的輻射(對要求實現向外輻射電磁能量功能的電子產品除外)和吸收。
　　
布(bu)線(xian)設(she)計(ji)處(chu)在(zai)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)製(zhi)作(zuo)的(de)最(zui)早(zao)階(jie)段(duan)

，此(ci)時(shi)融(rong)入(ru)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)的(de)自(zi)由(you)度(du)最(zui)大(da)

，所(suo)用(yong)成(cheng)本(ben)最(zui)低(di)，必(bi)須(xu)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)它(ta)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)能(neng)。信(xin)號(hao)布(bu)線(xian)同(tong)樣(yang)有(you)分(fen)布(bu)電(dian)感(gan)、分布電容和分布電阻，它們代表了幹擾耦合路徑的分布參數
，這些分布參數隨信號頻率的增加而增大。
　　
隻要兩條線有電位差，兩條線間就會存在電場。假設三條導線，A
、B分別為信號線，D為地線
，CAD為A的分布電容

，若A的電位比B的高，B處在A的某個或某些等位麵上，A中的電位就會與B發生耦合，這種電場耦合為容性耦合。同理B與A也可能產生這種耦合。抑製容性耦合的方法：一是要增大兩布線導線間的距離(大於幹擾信號最大波長的四分之一)[2]9，二是要減小信號線與地之間的距離。
　　
若A
、B兩導線靠近，當導線A中有電流時，它的周圍就存在著磁場，磁感線就會有一部分環繞到導體B組成的回路中，B回路就被感應出感生電流，這種磁場幹擾耦合屬於感性幹擾(互感)耦合。同時，若A導線中的電流發生變化，還會存在自感
，也會產生感性幹擾(自感)耦合。抑製感性幹擾耦合的方法：一是增大信號線與信號線之間的距離，以減小互感，原因是互感係數與距離成反比[4]224。二是減小信號線與地之間的距離，以減小信號線與地之間圍成的磁通麵積。減小線地距離外
，還應盡量避免信號線的平行布設。
　　
印製電路板上還存在其他幹擾
，如溫度噪聲。
　　
印製電路板在考慮抗電磁幹擾方麵應遵循的原則 　　

• 首先考慮整個電路板的尺寸
  
  ，不使用比實際需要更大的印製電路板。
• 不同功能的單元電路(如數字電路與模擬電路
  ，高頻與低頻)分開設置，布線圖形應易於信號流通且使信號流向盡可能保持一致。
• 印製導線盡可能短而寬。它的最小寬度應以能承受電流的大小(一般是額定電流的2—3倍)而定，但最小寬度不宜小於0.2 mm。在高密度
  、高精度的印製線路中，導線寬度和間距一般可取0.3 mm，地線寬度最小為2 mm。印製導線的拐彎應成圓角，各層電路板的導線應相互垂直，斜交(或彎曲走線)，避免相互平行。
• 合理使用屏蔽和濾波技術，注意高低壓之間的隔離。
• yuanjiandexuanyong，jinliangbuxuanyongbishijixuyaodesudugengkuaideyuanjian，zaiyuanjiandeweizhianpaishang，yishoudianciganraodeyuanqijianbunengxiangjutaijin，yingdayuxinhaobochangdesifenzhiyi
  ，shuruqijianyushuchuqijianjinliangyuanli。
• 做到安全接地。低頻電路(1 MHz以下)keyongdandianbinglianjiedi。zhezhongjiedifangshikeshigedianludedianliuliuguodaoxianshisuochanshengdeyajianghubuyingxiang，buhuixingchengganrao
  ，danzhezhongjiedifangshiduifuzaxitongshixianqilaihenmafan。changyongdeshichuanliandandianjiedi
  ，danzhezhongfangshizhonggedianludedianliuyaoliuguoyigegonggongdezukang，gedianlujiedidiansuochanshengdeyajianghuiduigedianluzaochengbutongchengdudeganrao。gaopindianlu(10 MHz以上)必須采用多點接地。一個複雜的電子係統會存在電源地、信號地和屏蔽地
  ，應把它們接到公共的地線上。