PCB是電子產品最基本的部件，也是絕大部分電子元器件的載體。當一個產品的PCB設計完成后，可以說其核心電路的騷擾和抗擾特性就基本已經確定下來了，要想再提高其電磁兼容特性，就只能通過接口電路的濾波和外殼的屏蔽來“圍追堵截”，這樣不但大大增加了產品的后續成本，也增加了產品的復雜程度，降低了產品的可靠性，因此工程師要掌握一些PCB Layout技巧，規避一些常犯的錯誤。本文列舉了一些常見的Layout錯誤，希望對廣大工程師有借鑒作用。

 

PCB的EMC布局的核心原則就是從空間上避免不同器件之間的相互干擾。

 

1.功能區域劃分

 

（1）按速度區域劃分

 

 

當線路板上同時存在高、中、低速電路時，應該遵從上圖中的布局原則，避免高頻電路噪聲通過接口向外輻射。

 

（2）按功能區域劃分

 

 

 

多種模塊電路在同一PCB上放置時，數字電路與模擬電路、高速與低速電路分開布局。避免數字電路、模擬電路、高速電路以及低速電路之間的互相干擾。

 

2.PCB布局設計時，應充分遵守沿信號流向直線放置的設計原則，盡量避免來回環繞。

 

 

3.對于特殊元件的位置時要遵守以下原則：

 

盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。

 

某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。

 

重量超過15g的元器件，應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發熱元件。

 

對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節，應放在印制板上方便調節的地方;若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。

 

應留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。

 

常見錯誤1：晶振出現在單板接口連接器1000mil以內。

 

問題分析：

晶體、晶振、繼電器、開關電源等強輻射器件出現在單板接口連接器1000mil以內，干擾會直接向外輻射或在外出電纜上耦合出電流來向外輻射。

 

解決辦法：

（1）晶振遠離接口連接器1000mil以外。；

 

（2）接口增加濾波電路，濾除高頻干擾信號。

 

常見錯誤2：線路板電源輸入口的濾波電路（共模電感）沒有靠近接口放置。

 

問題分析：

線路板電源輸入口的濾波電路遠離近接口放置，可能導致已經經過了濾波的線路被再次耦合。

 

解決辦法：

 

共模電感靠近電源端口放置，同時注意地的隔離，如下圖。

 

常見錯誤3：器件擺放位置不合理。

 

問題分析：

TVS靜電抑制器不能起到應有的保護作用，主要是由于PCB中器件布局不合理造成，信號線在沒經過TVS前通過過孔直接連接到MCU。

 

解決辦法：

改變TVS和過孔位置，把TVS并聯在管腳和MCU之間PCB走線 上。

 

總結：

TVS等保護器件在PCB布局時，應靠近接口放置，并且保護器件應該位于被保護器件與端口之間，信號先經過保護器件，再由保護器件引向被保護器件。

 

高速、中速、低速電路要分開；

強電流、高電壓、強輻射元器件遠離弱電流、低電壓、敏感元器件；

模擬、數字、電源、保護電路要分開；

多層板設計，有單獨的電源和地平面；

對熱敏感的元件（含液態介質電容、晶振）盡量遠離大功率的元器件、散熱器等熱源。

希望通過此文的簡單介紹，能幫助大家加深對PCB布局設計的理解，提前做好PCB的優化設計，一勞永逸。