PCB技術中的電磁的兼容性

電磁兼容性（EMC， Electromagnetic Compatibility）是指電子設備在各種電磁環境中仍能夠協調、有效地進行工作的能力。電磁兼容性設計的目的是使電子設備既能抑制各種外來的干擾，使電子設備在特定的電磁環境中能夠正常工作，同時又能減少電子設備本身對其它電子設備的電磁干擾。印刷電路板（PCB）設計中的電磁兼容性涉及多方面因數，以下主要從三大部分加以闡述，具體選擇要綜合各方面因數。

一 印刷電路板整體布局及器件布置

1.一個產品的成功與否，一是要注重內在質量，二是兼顧整體的美觀，兩者都較才能認為該產品是成功的；在一個PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉，過孔要盡量少；電路板的最佳形狀為矩形。長寬比為3：2或4：3；4 層板比雙面板噪聲低20dB.6層板比4層板噪聲低10dB.經濟條件允許時盡量用多層板。

2.電路板一般分模擬電路區（怕干擾），數字電路區（怕干擾、又產生干擾），功率驅動區（干擾源），故步板時要合理地分成三區。

3.器件一般選擇功耗低，穩定性好的器件，而且盡量少用高速器件。

4.線條有講究：有條件做寬的線決不做細；高壓及高頻線應園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角。地線應盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對接地點問題有相當大的改善。

5.外時鐘是高頻的噪聲源，除能引起對本應用系統的干擾之外，還可能產生對外界的干擾，使電磁兼容檢測不能達標。在對系統可靠性要求很高的應用系統中，選用頻率低的單片機是降低系統噪聲的原則之一。以8051單片機為例，最短指令周期1？s時，外時鐘是12MHz.而同樣速度的Motorola 單片機系統時鐘只需4MHz，更適合用于工控系統。近年來，一些生產8051兼容單片機的廠商也采用了一些新技術，在不犧牲運算速度的前提下將對外時鐘的需求降至原來的1/3.而Motorola 單片機在新推出的68HC08系列以及其16/32位單片機中普遍采用了內部鎖相環技術，將外部時鐘頻率降至32KHz，而內部總線速度卻提高到8MHz乃至更高。

6.布線要有合理的走向：如輸入/輸出，交流/直流，強/弱信號，高頻/低頻，高壓/低壓等……，它們的走向應該是呈線形的（或分離），不得相互交融。其目的是防止相互干擾。走向是按直線，但一般不易實現，最不利的走向是環形。對于是直流，小信號，低電壓PCB設計的要求可以低些。所以“合理"是相對的。上下層之間走線的方向基本垂直。整個板子的不想要均勻，能不擠的不要擠在一齊。

7.在器件布置方面與其它邏輯電路一樣，應把相互有關的器件盡量放得靠近些，這樣可以獲得較好的抗噪聲效果。時鐘發生器、晶振和CPU的時鐘輸入端都易產生噪聲，要相互靠近些，特別是晶振下方不要走信號線。易產生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應盡量遠離邏輯電路，如有可能，應另做電路板，這一點十分重要。

二 地線技術

1.模擬電路和數字電路在元件布局圖的設計和布線方法上有許多相同和不同之處。模擬電路中，由于放大器的存在，由布線產生的極小噪聲電壓，都會引起輸出信號的嚴重失真，在數字電路中，TTL噪聲容限為0.4V～0.6V，CMOS噪聲容限為Vcc的0.3～0.45倍，故數字電路具有較強的抗干擾的能力。良好的電源和地總線方式的合理選擇是儀器可靠工作的重要保證，相當多的干擾源是通過電源和地總線產生的，其中地線引起的噪聲干擾最大。

2.數字地與模擬地分開（或一點接地），地線加寬，要根據電流決定線寬，一般來說越粗越好（100mil線經約通過1到2A的電流）。地線＞電源線＞信號線是線寬的合理選擇。

3.電源線和地線盡可能靠近，整塊印刷板上的電源與地要呈“井"字形分布，以便使分布線電流達到均衡。

4.為減少線間串擾，必要時可增加印刷線條間距離，在其安插一些零伏線作為線間隔離。特別是輸入輸出信號間，