PCB的地線(一定要看)

1、隨著電子市場的激烈競爭， PCB 設(shè)計(jì)越來越精密，并向高速化發(fā)展。設(shè)計(jì)人員不僅需要考 慮成本，而且要考慮如何設(shè)計(jì) PCB 板才能使電路更具可靠性。不合理的地線設(shè)計(jì)會(huì)引入干 擾，使系統(tǒng)達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。這就促使我們在 PCB 的教學(xué)中也要經(jīng)常注意培養(yǎng)學(xué)生多方 面綜合考慮問題的能力，以提高學(xué)生在今后工作中的競爭力。本文就從地線方面討論 PCB 板設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的幾個(gè)問題，以提高 PCB 設(shè)計(jì)的可靠性。一、地線布設(shè)的一般原則電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、 如果能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來使用，機(jī)殼地 （屏蔽地） 、數(shù)字地 （邏輯地） 和模擬地等。 可以解決部分干擾問題。 地線布設(shè)時(shí)要符合以下原則：1

2、. 首先要考慮 PCB 尺寸大小。 PCB 尺寸過大時(shí)，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力 下降，成本也增加；過小則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。電路板的最佳形狀是矩形，長 寬比為 3:2 或 4:3.位于電路板邊緣的元器件離電路板邊緣一般不小于2 mm.2. 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平 行排列。這樣，不但美觀。而且裝焊容易。易于批量生產(chǎn)。3. 布局的首要原則是保證布線的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線的連接，把有連線關(guān)系的 器件放在一起。4. 盡可能地減小環(huán)路面積，以抑制開關(guān)電源的輻射干擾。5. 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

3、流通，并使信號盡可 能保持一致的方向。6. 放置器件時(shí)要考慮以后的焊接，不要太緊密。二、實(shí)際布設(shè)地線時(shí)的注意事項(xiàng)地線作為電路的公共參考點(diǎn)起著很重要的作用， 它是控制干擾的重要方法。 因此， 在布 局中應(yīng)仔細(xì)考慮接地線的放置。在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 盡量加粗接地線。若接地線很細(xì)，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的 定時(shí)信號電平不穩(wěn)， 抗噪聲性能變壞， 因此要確保每一個(gè)大電流的接地端采用盡量短而寬的 印制線， 盡量加寬電源、 地線寬度，最好是地線比電源線寬。它們的關(guān)系是：地線 > 電源線 > 信號線。如有可能，接地線的寬度應(yīng)大于3 mm,也可用大面積銅層作地線用，在

4、印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。2. 公共地線一般布置在印制電路板的最邊緣。并盡可能多地保留銅箔，這樣既可便于印 制電路板安裝在機(jī)架上， 也便于機(jī)架相連接。 公共地不應(yīng)該閉合， 以免產(chǎn)生電磁感應(yīng)， 接地 線要求盡量短，不同的單元電路應(yīng)該分別接地。3. 正確選擇接地方式。在低頻電路中，信號的頻率小于1 MHz, 它的布線與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， 因而采用單點(diǎn)接地。 當(dāng)信號工作頻率 大于 10 MHz 時(shí)，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工 作頻率在 110MHz 時(shí)，如果采用單點(diǎn)接地， 其地線長度不宜超過波長的

5、1/20,否則采用多點(diǎn) 接地。 印制電路板上有多個(gè)返回地線， 這些都匯聚在回電源的哪個(gè)接點(diǎn)上， 就是所謂的單點(diǎn) 接地。所謂的模擬地、數(shù)字地、大功率器件地分開，是指布線分開，而最后都匯聚到這個(gè)接 地點(diǎn)上。與印制電路板以外的信號相連時(shí)，通常采用屏蔽電纜，一端接地為好。4. 數(shù)字電流不宜流經(jīng)模擬器件。在數(shù)字電路中，由于信號的頻率較高地線呈較大阻抗，如果和不同電路共用一段地線。強(qiáng)能出現(xiàn)公共阻抗耦合問題。PCB 板上要盡量分開數(shù)字電路與模擬電路，兩者不要混用地線，宜分別與電源端相連。5. 如果印制電路板上有許多集成電路元件時(shí)，要將地線制成閉環(huán)路以明顯提高噪聲能力。因?yàn)榧呻娐吩艿浇拥鼐€粗細(xì)的限制， 會(huì)在地線上產(chǎn)生較大的電位差， 引起抗噪聲能力 下降；若將地線接環(huán)路，會(huì)縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。6.高頻電路不能采用分地線，而要用大面積公共地方法（數(shù)字電路所有器件都只用一個(gè)數(shù)字地，模擬電路所有器件都只用一個(gè)模擬地，且這個(gè)數(shù)字地和模擬地是大面積的）如圖，高頻電路采用這種分地線是錯(cuò)誤的。這樣連接，各地之間有導(dǎo)線阻抗，造成各地電位有漂移，高頻時(shí)各地