PCB布线原则

可在与信号线相对的一面上布置地线面，如图 23 所示。实际上，将空余PCB 部分填以地线面是个好办法。

图 23 信号线与地线或地平面的分层布线

E、特别敏感的器件之间的较长的电源线或信号线应每隔一定间隔与地线的位置对调一下。对调的含义是将一根 导线从上移到下面，或从左边移到右边，另一根导线则做相反的调整。图24 表明了这种方法与减小环路面积的等同效果： 对调有关导线后，只有较小的环路存在。

F、在电源线与地线间安装高频旁路电容。因为在静电放电较低的频率段，旁路电容的阻抗较低，在这些频率处， 旁路电容能有效减小电源与地间的环路面积。然而，在静电放电较高的频率段，由于寄生电感的影响，即使是高频电容， 其作用也很有限。当然，电源线与地线彼此靠得越近，滤波电容的效果就越不明显。因为环路面积已经足够小了。图 25 和26 说明了这种效果。即使在每个元件旁边都安装旁路电容器，图25 中的电路仍有很大的环路面积。

图 25 安装旁路电容器的大环路面积

图 26 安装旁路电容的小环路面积

图 26 中所示的电路，由于将电源线与地线紧挨着放在一起布置，使得环路面积大大减小。然而，即使将电源线与地线 并列分布，较长的导线仍会导致较大的环路面积。

二、使导线长度尽量短

天线要具有较高的效率，其长度必须是波长 很大的一部分。这就是说，较长的导线将有利于接收静电放电脉冲产生的更多的频率成份；而较短的导线只能接收较少的频 率成分。因此，短导线从静电放电产生的电磁场中接收并馈入电路的能量较少。使导线尽可能短是一个比是环路面积尽 量小更容易实现的措施。因为它不象信号环路那样不容易识别，环路面积的尽可能小不可能立即看到，而导线的长短则是很显然的。有关设计步骤如下：

a) 使所有元件紧靠在一起，PCB 设计人员不应将元件过于分散而占用更多的面积；
b) 在相关的元件组，相互之间具有很多互连线的元件应彼此靠得很近。例如，I/O 器件是与I/O 连接器尽量靠得近些；
c) 如有可能的话，从线路板的中心馈送电源或信号，而不要从线路板边缘馈送，如图27 所示，中间的馈送信号使大多数元件的 连线最短。当线路板为正方形时，这样做的效果最明显，当线路板狭长时，效果则不很明显。

但只要可能，还是应该尽量这样做。前面提出的 PCB 设计规则主要针对静电放电电流产生的场效应。但值得注意的是，前面介绍的降低天线效率的方法，这也有助于防止共模噪声转化成会带来更大麻烦的差模噪声，这在本章开始列出的一般性方法的第9 条中已提及过。

之所以有这样的效果，是因为前述的各种步骤都有助于减小各种PCB 回路的阻抗差异。例如，规则一中的步骤D 特别有用， 因为这样处理会使信号线与相关地线的回路阻抗几乎相等。因此，串入到这两条路径中的共模噪声在幅度上也很接近，产生 的差模噪声极小。另外，PCB 设计也能采取措施减小由于静电场和电荷注入所带来的问题。下面讲述的规则就与这个问题 有关，你会发现有几个规则与前述规则相同。