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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]
 图20 地线网格
上述步骤A和B既可减小电源与地之间的环路面积,同时也可减小环路天线的效能,下面讲的步骤C和D将降低天线及信号线的效率。
C、 并联的导线必须紧紧地放在一起,最好仅使用一条粗导线。图21表明了这一原则。这就是说