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(zai)0.01 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)dixianhuanrao，zuoweimuxianzhongdedixiankeyibudengkuan

，dankuanzhaiguoduyaopinghua，yibimianchanshengzaosheng，dixianyaokaojingongdiandianyuanmuxianhexinhaoxian

，yindianliuyanlujingchuanshuhuichanshenghuiludiangan[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)可(ke)用(yong)單(dan)點(dian)並(bing)聯(lian)接(jie)地(di)。這(zhe)種(zhong)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)可(ke)使(shi)各(ge)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)導(dao)線(xian)時(shi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)壓(ya)降(jiang)互(hu)不(bu)影(ying)響(xiang)，不(bu)會(hui)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)，但(dan)這(zhe)種(zhong)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)對(dui)複(fu)雜(za)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)起(qi)來(lai)很(hen)麻(ma)煩(fan)。常(chang)用(yong)的(de)是(shi)串(chuan)聯(lian)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)
  ，但(dan)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)中(zhong)各(ge)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)要(yao)流(liu)過(guo)一(yi)個(ge)公(gong)共(gong)的(de)阻(zu)抗(kang)，各(ge)電(dian)路(lu)接(jie)地(di)點(dian)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)壓(ya)降(jiang)會(hui)對(dui)各(ge)電(dian)路(lu)造(zao)成(cheng)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)幹(gan)擾(rao)。高(gao)頻(pin)電(dian)路(lu)(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。