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要想PCB板可靠性高,如何设计地线?

2024-01-20 15:03
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很多时候,电子工程师在设计PCB时经常被要求:高可靠性,这样可以确保产品的稳定性和耐用性,进而提高产品的质量,若设计不可靠,很容易导致信号传输失真、短路、元件损坏等,所以遇见这种“高可靠性”需求,该如何设置地线?

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一般来说,电子设备中地线结构大致可分为系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等,在地线设计中应注意以下几点:

1、正确选择单点接地和多点接地

在低频电路中,信号的工.作频率小于1MHz,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。当工作频率在1~10MHz时,如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。

2、将数字电路与模拟电路分开

电路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽量分开,而两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。

3、尽量加粗接地线

若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗,使它能通过三位于印制电路板的允许电流。如有可能,接地线的宽度应大于3mm。

4、将接地线构成闭环路

设计只由数字电路组成的PCB板的地线系统时,将接地线做成比环路可明显提高抗噪声能力。其原因在于:PCB班上有多种集成电路原件,尤其遇有耗电多的元件时,因受接地线粗细的限制,会在地结上产生较大的电位差,引起抗噪声能力下降,若将接地线结构成环路,则会缩小电位差值,提高电子设备的抗噪声能力。

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