为什么将模拟电路和数字电路分开

在调制信号波ur一个整周期内，逆变器输出的PWM波形由±Ud和0三种电平构成。

1、将模拟电路和数字电路分开：将模拟电路和数字电路的地线和供电线分开布局和走线，尽量采用交错布线的方式，减少相互干扰。

2、增加电源滤波器：在电源输入端增加适当的RC或LC滤波器，减少高频噪音。

3、设计高速传输线时，采用差分传输线或屏蔽传输线，降低串扰的影响。差分线信号线的布局和走线应保持对称，减少信号线的间距，以减少电磁耦合。

4、尽量减少高频电路布线的长度和幅度。高速信号线要注意避免与其他信号线平行。#优质作者榜#

5、使用屏蔽线材：当信号传输线路易受到外界干扰时，考虑带有屏蔽的线材进行连接，接地屏蔽层，来抗干扰。

6、使用屏蔽罩：在感觉到可能会有干扰源的电路周边，使用金属屏蔽罩，以隔离或屏蔽外部干扰。同时，对需要进行防御的电路进行电磁屏蔽以提高抗干扰能力。

7、细化地面铺设：遵循信号地、模拟地和数字地分离的原则。通过合理铺设地面，可以提高地面的抗干扰能力，减少耦合和共模干扰。同时，使用整片地面铺设，并增加分割泄露电流引线，以避免地下循环。

8、确保良好的地和电源连接：对于抗干扰设计来说，地和电源连接非常重要。良好的地和电源连接可以有效降低回路共模干扰和地回流路径的电压降低。

9、使用外接滤波元件：在需要进行抗干扰的接口电路中，可以使用外接的滤波元件，如滤波电容器、滤波电感器等，以消除噪声和干扰。

印制电路板(PCB)的抗干扰设计对于确保电路的稳定运行至关重要。以下是一些增强PCB抗干扰能力的常用设计措施：

1. 电源线设计

为了确保稳定的电源供应并减少噪声干扰，电源线的设计应遵循以下原则：

根据电路板的电流大小，适当加宽电源线宽度，以减少环路电阻。

电源线和地线的布局应与数据传输方向一致，这有助于提升抗噪声性能。

2. 地线设计原则

地线的设计对于控制电磁干扰(EMI)非常重要。以下是一些基本准则：

数字地与模拟地分开：在布局时，应尽量将数字和模拟电路的地线分开。低频电路通常采用单点并联接地，而高频电路则倾向于多点串联接地。

地线宽度：地线应足够宽(建议至少2~3mm)，以确保在电流变化时接地电位保持稳定。

闭环地线：对于纯数字电路的印制板，构成闭环路的地线有助于提高抗噪声能力。

3. 退耦电容配置

退耦电容对于稳定电源和减少噪声至关重要。以下是一些配置退耦电容的通用规则：

电源输入端：跨接10~100uF的电解电容器，如果空间允许，使用更大容量的电容器更佳。

集成电路芯片：每个芯片旁边应布置一个0.01uF的瓷片电容。若空间有限，可每4~8个芯片共用一个1~10uF的钽电容。

敏感器件：对于如RAM、ROM等抗噪能力弱的存储器件，应在其电源线和地线之间直接接入退耦电容。

引线长度：电容引线应尽可能短，尤其是高频旁路电容，应避免引线。

接触器和继电器：这些元件在操作时会产生火花放电，应使用RC电路来吸收放电电流，一般电阻R取1~2K，电容C取2.2~47uF。

CMOS电路：由于CMOS电路的输入阻抗较高且容易受到感应，对于未使用的输入端，应接地或接正电源。

通过以上的设计措施，可以显著提高PCB的抗干扰性能，确保电子设备在各种电磁环境中的稳定运行。

PCB板的干涉存在

实际研究表明，PCB板设计有四个主要干扰方面：电源噪声、传输线干扰、耦合和电磁干扰(EMI)。

1.电源噪音

高频电路中电源的噪声对高频信号的影响尤为明显。因此，首先电源必须是低噪音的。在这里，干净的土地和干净的电源同样重要。

电源特性

2.传输线

PCB中只能出现两种类型的传输线。也就是说，带线和微虚线、传输线的最大问题是反射。反射会导致很多问题。例如，负载信号可以是原始信号和回波信号的叠加，从而增加信号分析的难度。反射会造成回声损失(逆损耗)，对信号的影响与可加性噪声干扰一样严重。

3.结合

干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电气控制系统起到电磁干扰作用。

干涉的结合方式是通过电线、空间、公共线路等作用于电气控制系统。分析主要包括直接耦合、公共阻抗耦合、电容耦合、电磁感应耦合、辐射耦合等。

共同阻抗耦合

4.电磁干扰(EMI)

电磁干扰EMI有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过传导介质将信号从一个电网络合并(干扰)到另一个电网络。

辐射干扰是指干扰源通过空间将信号合并(干扰)到其他电气网络中。

在高速PCB和系统设计中，高频信号线、集成电路上的引脚、各种连接器等可以成为具有天线特性的辐射干扰源，发射电磁波，影响其他系统或系统内其他子系统的正常运行。

多氯联苯设计抗干扰措施

印刷电路板的抗干扰设计与特定电路有着密切的关系，接下来仅讨论PCB抗干扰设计的一些常见措施。

1.电源线设计

根据印刷电路板电流的大小，最大限度地增加电源线宽度，以减少回路电阻。同时，通过匹配电源线、地线的方向和数据传输的方向，有助于提高噪声防护能力。

Pcb设计接地设计原则

(1)在数字上与模拟分离。如果电路板上同时存在逻辑电路和线性电路，则应尽可能将其分离。低频电路的地面应尽可能使用单点并行接地，在实际布线困难的情况下，可以部分串联连接，然后并行接地。高频电路应使用多点串行接地，地线应短而租赁，高频元件周围应尽可能使用电网形状的大面积箔片。(2)地线应尽可能粗。当地线用作非常缝的线时，接地电位会随着电流的变化而变化，从而降低抗噪声性能。因此，地线必须加粗，以便通过的电流是印刷电路板允许电流的三倍。如果可能，地线应至少为2~3毫米。

(3)地线形成闭环。只有数字电路组成的印刷版，接地电路是块状回路，大部分都能提高噪音预防能力。

3.莲藕电容配置

PCB设计的一种常用方法是在印刷版的每个主要部分配置适当的莲藕电容器。莲藕电容的一般组成原则如下：

(1)电源输入端横跨10~100uf的电解电容器。如果可能的话，最好收到100uF以上。

(2)原则上，每个集成电路芯片必须放置0.01pF的陶瓷电容器，如果印刷板缝隙不足，每4~8个芯片可以放置1~10pF的电容器。

(3)RAM、ROM存储装置等噪声耐受能力弱、断电时功率变化较大的部件，应直接在芯片的电源线和接地之间访问藕合电容器。

(4)电容器引线不能过长。特别是高频旁路电容器不能有引线。

Pcb设计中消除电磁干扰的方法

(1)减少环路：每个环路对应于天线，因此必须最大限度地减少环路数、环路面积和环路天线效果。通过确保信号在任意两个点上只有唯一的环路路径，避免人为环路，并尽可能使用电源层。

(2)过滤器：电源线和信号线都可以使用过滤器来减少EMI。有三种方法：耦合器容量、EMI滤波器、磁性元件。

过滤器的类型

(3)屏蔽。

(4)尽量降低高频装置的速度。

(5)增加PCB板的介电常数可以防止高频部分向外辐射，例如板附近的传输线。增加PCB板的厚度，最小化微带线的厚度，可以防止电磁导线溢出，防止辐射。