顛轉(zhuǎn)儀PCB布局避坑指南 降低電磁干擾的3個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)

在顛轉(zhuǎn)儀的 PCB 布局設(shè)計(jì)中，有效降低電磁干擾（EMI）是保障其穩(wěn)定運(yùn)行、精準(zhǔn)輸出信號(hào)的關(guān)鍵。不合理的布局可能導(dǎo)致信號(hào)失真、設(shè)備故障等問題。下面為你介紹 3 個(gè)降低電磁干擾的關(guān)鍵 PCB 布局設(shè)計(jì)要點(diǎn)，助你避開常見設(shè)計(jì)陷阱。?

一、合理進(jìn)行電路分區(qū)?

（一）模擬與數(shù)字電路分離?

顛轉(zhuǎn)儀內(nèi)部通常包含模擬電路和數(shù)字電路。模擬電路對(duì)干擾較為敏感，而數(shù)字電路在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲。若將二者混在一起，數(shù)字電路產(chǎn)生的噪聲極易耦合到模擬電路中，干擾模擬信號(hào)的正常傳輸。例如，模擬信號(hào)的放大電路與數(shù)字邏輯芯片應(yīng)分別放置在 PCB 的不同區(qū)域?？稍诙咧g設(shè)置隔離帶，如空白區(qū)域或接地銅皮，以減少相互干擾。并且，模擬電路和數(shù)字電路應(yīng)擁有各自獨(dú)立的電源和接地回路，避免共用導(dǎo)致干擾傳導(dǎo)。?

（二）高頻與低頻電路分區(qū)?

高頻電路在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射，若與低頻電路距離過近，容易干擾低頻電路。比如，顛轉(zhuǎn)儀中的射頻模塊屬于高頻電路，而一些控制電路屬于低頻電路。應(yīng)將高頻電路集中布置在 PCB 的一側(cè)，低頻電路布置在另一側(cè)。同時(shí)，高頻電路的走線要盡量短且粗，以減少線路阻抗，降低信號(hào)損耗和輻射。還可通過在高頻電路周圍設(shè)置屏蔽層，如金屬屏蔽罩，進(jìn)一步減少高頻輻射對(duì)其他電路的影響。?

二、優(yōu)化走線設(shè)計(jì)?

（一）避免長距離平行走線?

平行走線會(huì)增加線路間的電容和電感耦合，導(dǎo)致串?dāng)_現(xiàn)象，尤其是在高速信號(hào)傳輸時(shí)，問題更為嚴(yán)重。在顛轉(zhuǎn)儀的 PCB 布局中，要盡量避免信號(hào)走線長距離平行。若無法避免，應(yīng)增大走線間距，一般建議間距至少為走線寬度的兩倍。例如，若走線寬度為 0.3mm，那么平行走線間距應(yīng)不小于 0.6mm。此外，對(duì)于敏感信號(hào)，如角度傳感器的輸出信號(hào)線，可采用屏蔽走線方式，在信號(hào)線兩側(cè)設(shè)置接地保護(hù)線，減少外界干擾。?

（二）控制走線拐角?

走線的拐角處容易產(chǎn)生信號(hào)反射，從而增加電磁干擾。在 PCB 布局時(shí)，應(yīng)避免走線出現(xiàn) 90° 直角，盡量采用 45° 角或圓角。45° 角的走線能有效減少信號(hào)在拐角處的反射，保持信號(hào)的完整性。以時(shí)鐘信號(hào)線為例，若采用直角走線，信號(hào)在拐角處會(huì)發(fā)生反射，導(dǎo)致波形畸變，影響時(shí)鐘信號(hào)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而干擾顛轉(zhuǎn)儀的整體運(yùn)行。而采用 45° 角或圓角走線，可降低這種反射，提高信號(hào)質(zhì)量。?

三、完善接地設(shè)計(jì)?

（一）增大接地面積?

良好的接地是降低電磁干擾的基礎(chǔ)。在顛轉(zhuǎn)儀的 PCB 設(shè)計(jì)中，要盡可能增大接地面積，形成完整的接地平面。大面積的接地平面可以為信號(hào)提供低阻抗的回流路徑，減少信號(hào)回路的面積，從而降低電磁輻射。比如，將 PCB 的整個(gè)底層或部分層設(shè)置為接地層，使大部分元器件的接地引腳都能就近連接到接地層。同時(shí)，接地層應(yīng)保持連續(xù)，避免出現(xiàn)縫隙或斷裂，否則會(huì)破壞接地的完整性，導(dǎo)致信號(hào)回流不暢，增加電磁干擾。?

（二）合理設(shè)置接地過孔?

接地過孔用于連接不同層的接地平面，其設(shè)置是否合理對(duì)電磁干擾有重要影響。過孔數(shù)量不足或分布不合理，會(huì)使接地阻抗增大，影響接地效果。在高頻電路區(qū)域和關(guān)鍵元器件附近，應(yīng)密集設(shè)置接地過孔，確保接地路徑的低阻抗。例如，對(duì)于高速信號(hào)走線下方，每隔一定距離就設(shè)置一個(gè)接地過孔，將信號(hào)層與接地層緊密連接。此外，要注意過孔的尺寸，過孔孔徑過小會(huì)增加電阻，過大則可能影響 PCB 的機(jī)械性能，需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的過孔尺寸。