印制板設計中的抗干擾技術分析

陳娟

摘要：針對目前印制板設計應用抗干擾技術過程存在的問題，文章從實踐角度出發，分析了抗干擾技術的應用現狀，并提出了優化控制的方法策略。結果表明，只有在明確噪聲干擾產生原因與作用情況基礎上，才能是抗干擾設計技術效果充分發揮出來。

關鍵詞：印制板設計;抗干擾技術;電磁噪聲;接地技術

引言：

科技水平的不斷提升，使得人們越來越認識到印制板電路設計可靠性所帶來的價值。然而，印制板設計不合理問題的存在，不僅影響了產品設計的性能效果，還阻礙了涉及行業的健康穩定發展。為此，相關建設者應從實踐角度出發，對印制板設計應用抗干擾技術情況進行分析，以找出優化控制的方法策略。這是提升行業快速穩定發展水平的關鍵，研究人員應將其作為重點科研對象，以服務于現代化經濟建設的全面發展進程。

1研究印制板設計中抗干擾技術的現實意義

印制板（PCB-Printed Circuit Board），又名印制電路板，其作為電子產品中器件與電路元件的支撐件，即能夠為器件元件之間提供電氣連接。設計工作開展，是實現電子產品可靠性，與基本目標實現的關鍵。然而，實際印制板設計過程，由于市場環境多元化發展，使得印制電路板布線、布局以及焊盤合理性控制工作難度增加，為此，相關建設者應采用抗干擾技術，對設計工作進行優化，繼而提高印制板設計的可靠性[1]。

2印制板設計中抗干擾技術的應用現狀

現階段，印制板設計是按照電路原理圖來實現電路設計使用所需功能的。這里的印制板設計工作內容包括：電磁保護、外部連接布局、金屬連線、內部電子元件布局以及熱耗散等。為保證印制板電路設計工作開展的可靠性，需采用抗干擾技術來強化電路板設施的抗干擾能力與工作穩定性。印制板抗干擾是指抗噪音，經對實際電路運行情況進行分析，發現電路噪聲可劃分三種，即電源噪聲、電磁噪聲以及地線噪聲。

印制板抗干擾目標，電噪聲是指，直流電源供電電壓會受交流電壓、環境溫度以及負載電流等因素影響而發生變化。對其控制可通過選用穩定度高的電源，并設有額外容量來降低電源噪聲影響。

電磁噪聲，導致其產生的原因眾多，最常作用形式為：電路中的寄生電容會受到電干擾信號影響而串入電路;外部干擾源的電磁會經過密度與處于工作狀態的電路環路發生交鏈，進而產生電感耦合干擾;電路與設備內部固有的電磁干擾也會導致電磁噪聲現象發生。

地線噪聲，是印制板地線設計工作開展過程特別要關注的問題。如一根導線接地處理兩個不同節點時，會因為導線電阻而使兩節點間的電位差不歸零。當將此電位差作為一個電壓源，就會對輸出與輸入電壓造成影響，進而造成地線噪聲干擾[2]。

3印制板設計中抗干擾技術的應用控制策略

3.1減少噪聲輻射

首先，對器件進行優選，即通過注重元器件老化問題，選用熱溫度系數小的器件。為減少電路輻射，還應對高頻電路的芯片進行適用性配制。對于邏輯器件的設計選擇，應綜合考慮噪聲容限指標，即盡可能選用HTL。值得注意的是，基于對功耗的考慮，應選用VDD≥15V的CMOS。

其次，使用多層印制板，從設計結構上提升屏蔽效果。具體過程，抗干擾設計人員需將中間層作為電源線或是地線，并將電源密封在板內。當兩面完成絕緣處理后，就可使流經上下面的干擾電流不互相影響。此外，還要在印制板內部設置大面積的導電區。這樣一來，各個導線間就存在很大靜電電容，當形成極低阻抗的供電線路，即可預防噪聲干擾影響。

再次，滿接地設計，繪制高頻線路板過程中，應盡可能加粗接地印制導線，并將電路板未占用的所有面積作為接地線。由此，就可保證器件能夠更好地進行就近接地。

最后，附加一面或是兩面接地板，即將鋁片或是鐵片附加在印制板背面，或是把印制板設置在兩塊鋁板與鐵板之間。同時，安裝接地板過程，應盡可能與印制板靠近，且系統信號應設置在最佳接地點上。

3.2切斷噪聲傳遞途徑

印制板設計的抗干擾技術人員可采用濾波技術，其主要針對電磁噪聲，及為電磁噪聲提供一條低阻抗通路，進而實現電磁干擾的抑制目標。對于濾波器的設計選用，應將安裝正確性作為原則，以對PCB上的傳導干擾進行抑制。在運用接地技術進行印制板抗干擾設計工作時，需將地線與電源線作為重點。如印制板為雙面板，應采用單點接地法，意識電源與地線能夠電源兩端與印刷線路板連接。因印刷線路板上有多個返回地線，所以，就會匯聚到那個電源接點上。如信號為高頻與數字類型，屏蔽電纜兩端均要進行接地控制[3]。

3.3噪聲干擾的設計解決

電源噪聲的抗干擾設計控制，如印制線路板設置有較多芯片器件，相關人員應對大小電流電路進行分開供電，以降低小電流電路的干擾影響。此外，為降低電源噪聲的影響，還可在印制板電源與地線入口部位，或是其他電源與地線的接點部位，連接一大容量的電解電容。

電磁噪聲干擾控制，應對印制板兩面采用互相垂直布線方式，來規避電容耦合效應出現。此外，抗干擾設計控制還要減少電流環路面積，即將各個反饋先與對應回線的排列距離進行接近處理，以降低電磁干擾。而后，還可利用金屬屏蔽外殼罩將電路罩起來，以降低電容耦合所產生的干擾與其他工作電路影響。

地線設計控制，應盡可能粗，使其能夠三倍于印制板的允許電流。此外，還可采用一點接地，來解決信號布線與器件間電感影響和接地電路環流所產生的干擾影響問題。對于一點接地地線長度超出1/20的波長，應采用多點接地。對于信號工作頻率超出10MHz的情況，如地線阻抗過大，應設計多點接地與就近接地來進行阻抗控制[4]。

4結束語：

綜上所述，印制板設計使用的噪聲干擾問題，可通過減少噪聲輻射與切斷噪聲傳遞途徑來提高設施選用與設計布局的科學合理性。

參考文獻：

[1]劉新年，江燕平，安國義.鋁基印制板制作工藝改善[J].印制電路信息，2019，27（12）：64-66.

[2]何潤宏.印制電路板拼板中測試圖形位置設計改進[J].印制電路信息，2019，27（08）：12-14.

[3]楊秀濤，吳文單.撓性及剛撓印制板組件可制造性設計[J].機電元件，2018，38（06）：9-13+64.

[4]姜海玲，李曉明，余賢.基于微波多層印制技術的陣列饋電網絡設計與實現[J].無線電通信技術，2019，45（01）：100-105.