印刷线路板设计中如何印制导线阻抗带来的影响

在印刷线路板中，印制导线的作用主要是用来实现电路元件和器件之间的电气连接。印制导线的材质大多为铜，而铜自身的物理特性会导致它在导过程中产生一定的阻抗。这使得导线中的电感成分影响电压信号传输，电阻成分影响电流信号传输，在高频线路中这种影响尤为严重。

因此，在印刷线路板设计中必须印制导线阻抗带来的影响。

印刷线路板设计中如何印制导线阻抗带来的影响?

PCB布线时决定印刷线路板设计成功与否的关键所在，而印制导线的位置、密度、宽窄、间距、走线形式等则是决定印刷线路板的抗干扰能力。因此，要提高PCB的抗干扰能力，就需做到以下几点：

一. 遵循PCB布线原则

1. PCB布线时的板型选择和密度设计

在满足PCB布线要求的前提下，PCB布线应优先考虑单面板，其次是双面板、HDI线路板等。

印刷线路板的布线密度，需结合电路结构和产品性能要求，合理选择，力求PCB布线简单均匀。

2. PCB布线时的线宽与间距

印刷线路板所选择的导线，小宽度由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。

一般来说，导线小宽度和间距一般不应小于8mil，如果条件允许，可以适当加宽导线的宽度与间距。

另外，在PCB布线设计中，输入和输出端的导线应尽量避免交叉，可通过添加线间电容方式避免发生反馈耦合。

3. 走线形式的选择

印制导线的布设应尽可能端，当电路为高频电路或布线密集时，印制导线的拐弯应成45度折线或圆角，避免拐弯成直角或尖角影响电路的电气特性。

双面印刷线路板布线时，导线一般选择正交垂直、斜交或弯曲走线，避免相互平行，以减小板件寄生耦合。

二、 电源线和地线的处理

PCB布线时要采取必要措施降低电源线和地线的阻抗，减少公共阻抗、串扰和反射等所引起的波形畸变和振荡现象。

1. 电源设计原则

电源线的宽度一般由印制线路电流的大小决定，一般可选择48-100mil，在条件允许情况下，电源线宽度尽量肩宽，注意减少环路电阻，尽量使电源线、地线走向和信号流向保持一致，增强印刷线路板的抗干扰能力。

随着电路规模增大，电路中的电源种类和数量也逐渐增加。

简单的电路电源分布，可将所有电源汇总为一路;

复杂的电路电源分布，可将电路分成若干模块，但电源数目不变;

对于有多种不同电压的电源，需根据电路特性，将各个基板电源GND的布线分别由电源引出，且各自有布线电阻，这样即使电流变化而产生电压降，也仅仅停留在该模块上，而不会对其他电路模块产生影响。

2. 地线设计原则

克服电磁干扰，主要的手段就是接地，而地线设计的原则主要有：

① 工作频率小于1MHz的地频信号，应采用一点接地方式;1MHz~10MHz的地频信号，采用一点接地时，地线长度不应超过波长的1/20;大于10MHz的地频信号，应采用就近多点接地方式。

② 模拟地、数字地和大功率器件应分开;低频电路应尽量采用单点并联接地，有困难时可部分串联后再并联;高频电路和数字信号，屏蔽电缆两端都接地;交流中线(交流地)与直流地应严格分开，以免相互干扰，影响系统正常工作。

③ 若接地线是用很韧的材质，接地电位会随电流变化而变化，降低抗噪性能。因此接地线尽量加粗，使它能通过三倍于印刷线路板上的允许电流。

④ 使用大面积铜层作地线对布线区域进行地线填充时，需避免使用大面积实心铜箔。因为实心铜箔经过长时间受热后容易出现起皮剥落现象;对于必须使用大面积铜箔的区域，可使用网状栅格替代，有利于排除铜箔与基板之间粘合剂受热产生挥发性气体。另外，高频元件周围尽量使用栅格状大面积接地铜箔，对贯穿的零件脚上铺的铜箔采用热焊盘处理。

后，PCB设计不仅要考虑元器件放置整齐有序，在保证满足国标标准要求和电路电气规则的情况下，还应注重布线的美观设计，避免影响产品形象。

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