中心議題：

• 印製板上單元電路的布局
• 地線和電源線的布置
• 信號線的布置
• 其他電磁兼容性措施

從電子係統電磁兼容性角度出發
，詳細地敘述了雙麵印製電路板上的元器件的布局、供電線路和信號線信號線路的布線原則

；並對雙麵印製板的自動布線進行討論。

印製電路板(簡稱印製板)是電子應用係統中元器件、電(dian)源(yuan)線(xian)和(he)信(xin)號(hao)線(xian)的(de)高(gao)度(du)集(ji)合(he)體(ti)。印(yin)製(zhi)板(ban)設(she)計(ji)的(de)好(hao)壞(huai)對(dui)其(qi)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)能(neng)力(li)有(you)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)

，因(yin)此(ci)印(yin)製(zhi)板(ban)的(de)設(she)計(ji)決(jue)不(bu)單(dan)是(shi)元(yuan)器(qi)件(jian)與(yu)線(xian)路(lu)的(de)簡(jian)單(dan)布(bu)局(ju)
、排布，隻要有意識加強電磁兼容性設計，才能使其係統的抗幹擾能力增強
，穩定性提高。

對於常用的單片機係統
，時鍾頻率一般在4～12 MHz，其餘的集成電路多為74HC和74LS係xi列lie
，若ruo采cai用yong單dan麵mian的de印yin製zhi板ban，很hen難nan滿man足zu需xu要yao，采cai用yong多duo層ceng的de
，代dai價jia又you太tai大da，所suo以yi大da多duo采cai用yong雙shuang麵mian印yin製zhi板ban。使shi用yong雙shuang麵mian印yin製zhi板ban時shi，隻zhi要yao充chong分fen地di考kao慮lv了le電dian磁ci兼jian容rong性xing問wen題ti，是shi可ke以yi滿man足zu應ying用yong方fang麵mian要yao求qiu的de。

當然，單片機係統的電磁兼容性所涉及的問題是方方麵麵的。本文隻就雙麵印製板麵上單元電路(或元器件)的布局

、線路的布置等與電磁兼容性相關問題進行簡要地分析，並相應地給出具體措施。

1 印製板上單元電路的布局

雙(shuang)麵(mian)印(yin)製(zhi)板(ban)上(shang)各(ge)種(zhong)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)相(xiang)互(hu)位(wei)置(zhi)，直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)。因(yin)此(ci)對(dui)將(jiang)要(yao)使(shi)用(yong)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)進(jin)行(xing)甄(zhen)別(bie)就(jiu)顯(xian)得(de)很(hen)重(zhong)要(yao)。根(gen)據(ju)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)對(dui)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)敏(min)感(gan)程(cheng)度(du)的(de)不(bu)同(tong)進(jin)行(xing)分(fen)組(zu)。分(fen)組(zu)的(de)目(mu)的(de)是(shi)為(wei)了(le)按(an)組(zu)對(dui)印(yin)製(zhi)板(ban)區(qu)間(jian)進(jin)行(xing)分(fen)割(ge)，讓(rang)同(tong)組(zu)元(yuan)器(qi)件(jian)放(fang)在(zai)一(yi)起(qi)，以(yi)便(bian)於(yu)在(zai)空(kong)間(jian)上(shang)保(bao)證(zheng)各(ge)組(zu)間(jian)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)不(bu)產(chan)生(sheng)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao)。一(yi)般(ban)按(an)工(gong)作(zuo)速(su)度(du)快(kuai)慢(man)或(huo)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)等(deng)級(ji)進(jin)行(xing)分(fen)組(zu)。

1.1按工作速度的快慢分組布局
單元電路工作頻率越高，速度就越快
，信號的頻譜也就越豐富；高頻分量比例越大，對外幹擾也就越強。可根據單元電路的工作頻率分為高速電路(如微處理器)
，中速電路(如顯示處理)
，低速電路(如接口)和模擬電路(如模擬信號放大器)。多種速度電路在印製板上的布局一般如圖1所示。

1.2按工作電源電壓的等級分組布局
一般說來電源電壓不同，電路的種類往往不同。例如，數字電路用5v的較多

，模擬電路中運算放大器等用12v、15v較多；若用同種電源電壓的電路中仍有數字與模擬元器件之分，還可以再分組。不同的電源電壓的等級布局如圖2所示。

注意：不能將電源電壓等級不同的元器件交叉重疊
，以防止相互串擾。其元器件分布的合理性如圖3所示。

[page]
2 地線和電源線的布置

從解決電磁兼容性著眼，印製板上的線，以地線最為重要
，所以對雙麵印製板來說地線要布置得特別合理。

2.1采用分類的地線
地線分類是根據不同的電源電壓、數字與模擬、高gao速su與yu低di速su和he大da電dian流liu與yu小xiao電dian流liu等deng分fen別bie設she置zhi地di線xian。分fen類lei設she地di的de目mu的de是shi為wei了le防fang止zhi其qi地di線xian阻zu抗kang耦ou合he幹gan擾rao。雙shuang麵mian印yin製zhi板ban用yong軌gui線xian作zuo地di線xian
，即ji使shi軌gui線xian較jiao寬kuan，電dian感gan量liang也ye不bu能neng忽hu略lve，高gao頻pin電dian流liu通tong過guo時shi仍reng有you可ke觀guan的de電dian壓ya降jiang，所suo以yi一yi般ban采cai用yong分fen地di方fang法fa。所suo謂wei的de分fen地di，就jiu是shi在zai布bu線xian時shi分fen開kai
，而er最zui後hou都dou彙hui集ji到dao直zhi流liu電dian源yuan的de一yi點dian地di上shang。

2.2采用網狀結構的地線
對於同類單元電路(或元器件)提高電磁兼容性效果的有效方法是采用網狀結構地線如圖4所示。圖中實線為正麵軌線，虛線為反麵軌線，實線與虛線相互垂直
，交叉點處由金屬化孔連接。這樣電流可以就近回流。圖4中的垂直地線可能給正麵布線造成一定困難

，可用小型母線來替代，並與電源供電線連結起來如圖5所示。圖中垂直的寬線條代表小型電流母線，可以裝卸，便於調度。

2.3供電線應與地線配合布置
應從兩個方麵入手，一是盡可能減少供電線路的特性阻抗；二是減小供電回路麵積。

shuangmianyinzhibandegongdianxianlushiyouguixianzuchengde，weijianxiaogongdianyongguixianduidetexingzukang
，gongdianguixianhediguixianyingjinkenengdikuan
，bingqieliyongzhengfanmianshitamenxianghupingxingkaojin
，ruokenengdehuaxianghufangzhiduiyingmian，shigongdianhuanlumianjijianxiaodaozuidichengdu。butongdegongdianhuanlubuyaoxianghuzhongdie，yibianyujianxiaodiancideganrao。

2.4退耦電容的配置
雙麵板上采用軌線對供電，除了注意軌線對的走線方式，同時應在每片集成電路旁加容量為0.01～0.10 uF的高頻去耦電容，還應在印製板連接的電源軌線對引入處加一個高頻去耦電容和一個容量1～10 uF的低頻濾波電容
，以進一步提高電源去耦濾波的低頻特性。

3 信號線的布置

3.1 不相容的信號應相互隔離
高頻與低頻
、電流大與電流小、數shu字zi與yu模mo擬ni信xin號hao是shi不bu相xiang容rong的de。在zai考kao慮lv了le不bu相xiang容rong元yuan器qi件jian的de位wei置zhi後hou
，在zai信xin號hao線xian的de布bu置zhi上shang仍reng應ying該gai注zhu意yi它ta們men之zhi間jian的de隔ge離li，以yi免mian相xiang互hu之zhi間jian產chan生sheng耦ou合he幹gan擾rao。一yi般ban可ke采cai取qu以yi下xia措cuo施shi：

(1)不相容的信號線應相互遠離，不要平行
；分布在正反兩麵的信號線應相互垂直。以減少線間的電場和磁場的耦合幹擾。
(2)高速信號線尤其是時鍾線應盡可能地短，必要時可在高速信號線的兩邊加隔離地線。
(3)作為單元電路的輸入、輸出的信號線應布置在各自區域，不要交叉。

3.2盡量減小信號環路的麵積
jianxiaoxinhaohuanlumianji
，jianshaohuanludezhongdie，duiyudadianliuhuanlukangchuanraoyouweizhongyao。zaishuangmianbanshang，xinhaoxianjiqihuiliuxianyinggaijinkaoyiqibuzhi

，zuihaomeitiaoxinhaoxiandouyouzijidehuiliuxian，youqishizhiliufangdaqi
，fouzerongyigeidianluzaochengganrao。
[page]
4 其它電磁兼容性措施

4.1 走(zou)線(xian)形(xing)狀(zhuang)不(bu)要(yao)有(you)纏(chan)結(jie)和(he)分(fen)支(zhi)或(huo)硬(ying)拐(guai)角(jiao)。因(yin)為(wei)那(na)樣(yang)可(ke)能(neng)會(hui)破(po)壞(huai)導(dao)線(xian)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)或(huo)導(dao)致(zhi)反(fan)射(she)和(he)產(chan)生(sheng)諧(xie)波(bo)或(huo)局(ju)部(bu)高(gao)電(dian)壓(ya)引(yin)起(qi)放(fang)電(dian)現(xian)象(xiang)。一(yi)般(ban)優(you)先(xian)選(xuan)用(yong)和(he)避(bi)免(mian)采(cai)用(yong)的(de)印(yin)製(zhi)導(dao)線(xian)形(xing)狀(zhuang)
，如(ru)圖(tu)6所示。

4.2在敏感元器件接線端頭和印製板的邊框用地、環保護起來
，如圖7所示。注意保護環不能充當電流回線，隻能單點接地。

4.3不要在印製板上留下空白的銅皮層。因為它們既可能充當發射天線，也可能充當接收天線
，必須將它們接地。

4.4 I/O驅動電路盡可能靠近印製板邊
，讓它們盡快地離開印製板。

4.5 閑置不用的門電路輸入、輸出不要懸空；閑置不用的運算放大器同相輸入端要接地，反相輸入端接其輸出。

5 有選擇地使用自動布線

印yin製zhi板ban布bu線xian大da多duo采cai用yong布bu線xian軟ruan件jian來lai進jin行xing自zi動dong布bu線xian

，這zhe是shi造zao成cheng印yin製zhi板ban電dian磁ci兼jian容rong性xing能neng力li下xia降jiang的de主zhu要yao原yuan因yin。自zi動dong布bu線xian軟ruan件jian事shi先xian根gen據ju人ren為wei規gui定ding方fang法fa進jin行xing布bu線xian，其qi布bu線xian的de原yuan則ze大da多duo數shu都dou是shi充chong分fen利li用yong印yin製zhi板ban的de麵mian積ji資zi源yuan，目mu前qian尚shang未wei見jian到dao有you判pan斷duan識shi別bie相xiang鄰lin件jian或huo線xian相xiang容rong性xing能neng力li的de自zi動dong布bu線xian軟ruan件jian。由you於yu雙shuang麵mian印yin製zhi板ban的de可ke用yong麵mian積ji資zi源yuan有you限xian，所suo以yi設she計ji者zhe應ying謹jin慎shen使shi用yong自zi動dong布bu線xian，親qin自zi參can與yu一yi部bu分fen布bu線xian工gong作zuo。一yi般ban手shou工gong操cao作zuo的de有you：印製板區域的分割(元器件的布置)

；地線與供電線的布置
；高速信號線的布置(可首批自動布線)；敏感器件的線及線端保護等。

6 結束語

本(ben)文(wen)從(cong)實(shi)用(yong)的(de)角(jiao)度(du)討(tao)論(lun)了(le)雙(shuang)麵(mian)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)我(wo)們(men)多(duo)年(nian)在(zai)單(dan)片(pian)機(ji)係(xi)統(tong)應(ying)用(yong)開(kai)發(fa)中(zhong)的(de)經(jing)驗(yan)，力(li)求(qiu)從(cong)實(shi)用(yong)的(de)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa)，給(gei)出(chu)了(le)雙(shuang)麵(mian)印(yin)製(zhi)板(ban)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)一(yi)些(xie)相(xiang)應(ying)抗(kang)幹(gan)擾(rao)措(cuo)施(shi)。