--PCB电路设计指南(经典)

PCB设计指南

1. 静电放电之前静电场的效应

2. 放电产生的电荷注入效应

3. 静电放电电流产生的场效应

尽管印刷线路板（PWB，通常也称之为PCB）的设计会对上述三种效应都产生影响，但是主要是对第三种效应产生影响。下面的讨论将针对第三条所述的问题给出设计指南。

通常，源与接收电路之间的场耦合可以通过下列方式之一减小（这些通用方法也会在其它讨论场的章节中提

到）：

1. 在源端使用滤波器以衰减信号

2. 在接收端使用滤波器以衰减信号

3. 增加距离以减小耦合

4. 降低源和/或接收电路的天线效果以减小耦合

5. 将接收天线与发射天线垂直放置以减小耦合

6. 在接收天线与发射天线之间加屏蔽

7. 减小发射及接收天线的阻抗来减小电场耦合

8. 增加发射或接收天线之一的阻抗来减小磁场耦合

9. 采用一致的、低阻抗参考平面（如同多层PCB板所提供的）耦合信号，使它们保持共模方式

在具体设计中，如电场或磁场占主导地位，应用方法7和8就可以解决。然而，静电放电一般同时产生电场和磁场，这说明方法7将改善电场的抗扰度，但同时会使磁场的抗扰度降低。方法8则与方法7带来的效果相反。所以，方法7和8并不是完善的解决方案。不管是电场还是磁场，使用方法1 ～ 6与9都会取得一定的效果，但PCB设计的解决方法主要取决于方法3 ～ 6和9的综合使用。

下面详细阐述通过方法3 ～ 6和9解决问题的六条实践法则及其原因所在。

一、保持环路面积最小

任意一个电路回路中有变化的磁通量穿过时，将会在环路内感应出电流。电流的大小与磁通量成正比。较小的环路中通过的磁通量也较少，因此感应出的电流也较小，这就说明环路面积必须最小。应用这一经验的困难之处是如何找到环路。每个人都知道图16中所示的环路，但要正确识别图17中所示的环路则比较困难。

[ 相关贴图]

图16 简单的PCB回路

[ 相关贴图]

图17 电源线与地线构成的PCB回路

与其试着去找出所有可能的环路，还不如采取下列步骤来减小环路面积：

A、电源线与地线应紧靠在一起以减小电源和地间的环路面积。图18示例说明了电源线与地线同集成电路连接的几种不同方法。

[ 相关贴图]

图18 电源与地形成的环路面积的减小

B、多条电源及地线应连接成网格状。图19和图20说明了这一点：在这个典型的PCB设计中，PCB的一面布垂直线，而另一面则布水平线（此图中仅画出地线）。

如图19所示，这个典型的地线结构会使环路面积很大，可以在双面板上添加一些连接线以减小环路面积，如图20所示。网格构成的环路面积小得多，这将使感应电流很低，出现问题的可能性也较小。插在底板（或母板）PCB上的PCB板，应该有多个地线和电源线节点，且在连接器长度方向上均匀布置。这将有利于减小整个系统的环路面积。

[ 相关贴图]

图19 典型的PCB地线结构[ 相关贴图]