电磁兼容性设计与具体 电路 有着密切的关系，为了进行电磁兼容性设计，设计者需要将辐射（从产品中泄漏的 射频 能量）减到最小，并增强其对辐射（进入产品中的能量）的易感性和抗干扰能力。而对于低频时常见的传导 耦合 ，高频时常见的辐射耦合，切断其耦合途径是在设 计时 务必应该给予充分重视的。本文主要讲解 PCB设计 时要注意的地方，从而减低 PCB板 中的电磁干扰问题。
PCB 的设计原则
由于 电路板 集成度和信号频率随着电子技术的发展越来越高，不可避免的要带来电磁干扰，所以在设计PCB时应遵循以下原则，使电路板的电磁干扰控制在一定的范围内，达到设计要求和标准，提高电路的整体性能。
1.电路板的选取
PCB设计的首要任务是要适当地选取电路板的大小，尺寸过大会因 元器件 之间的连线过长，导致线路的阻抗值增大，抗干扰能力下降;而尺寸过小会导致元器件布置密集，不利于散热，而且连线过细过密，容易引起串扰。所以应根据系统所需元件情况，选择合适尺寸的电路板。
电路板分为有单面板、双面板和 多层板 。电路板层数的选取取决于电路要实现的功能、噪声指标、信号和 网线 数量等。合理的层数设置可以减小电路自身的电磁兼容问题。通常的选取原则是：
①对于信号频率为中低频，元器件较少，布线密度属于较低或中等时，选用单面板或双面板;
②对于布线密度高、集成度高且元器件较多时采用多层板;
③对于信号频率高、高速 集成电路 、元器件密集的选4层或层数更多的电路板。多层板在设计时可单独某一层作为电源层、信号层和接地层。信号回路面积减小，降低差模辐射，为此多层板可以减小电路板的辐射和提高抗干扰能力。
2. 电路板元器件的布局
在确定PCB尺寸后，应先确定特殊元件的位置，最后根据电路的功能单元，分块的对电路的全部元件进行布局。数字电路单元、模拟电路单元和电源电路单元应分开，高频电路单元和低频电路单元也应分开。常用电路板的布局原则如下。
1）确定特殊元件位置的原则：
①发热元件应放置在利于散热的位置，例如PCB的边缘，并远离微处理器芯片;
②特殊的高频元件应紧挨着放置，以缩短他们之间的连线;
④ 电位器 、可调 电感器 、可变 电容器 、按键 开关 等可调元件的布局应符合整机的结构需求，方便调节;
⑤质量较重的元件应采用支架固定;
⑥EMI 滤波器 应靠近EMI源放置。
2）根据电路功能单元对电路的伞部元器件进行布局的原则：
①各功能电路应按照之间的信号流向确定相应的位置，方便布线；
②每个功能电路应先确定核心元件的位置，并围绕核心元件放置其他元件，尽量缩短元件之间的连线；
③对高频电路，应考虑元件之间的分布参数；
④放置于电路板边上的元件，应离电路板边缘不小于2mm；
⑤ DC/DC 变换器、开关管和整流器应尽量靠近 变压器 放置，以减小对外的辐射；
3）电源与地的布线原则
PCB的电源与地的布线是否合理是整个电路板减小电磁干扰的关键所在。电源线和地线的设计是PCB中不可忽视的问题，往往也是难度最大的一项设计，设计时应遵循以下原则。
1）电源与地的布线技巧
PCB上的布线是有阻抗、容抗和感抗等分布参数的特性。为了减小PCB布线的分布参数对高速电子系统的影响，对电源与地的布线原则为：
①增大走线的间距以减少电容耦合的串扰；
②电源线和地线应平行走线，以使分布电容达到最佳；
③根据承载 电流 的大小，尽量加粗电源线和地线的宽度，减小环路 电阻 ，同时使电源线和地线在各功能电路中的走向和信号的传输方向一致，这样有助于提高抗干扰能力；
④电源和地应直接走线在各自的上方，从而减小感抗和使回路面积最小，尽量使地线走在电源线下面；
⑤地线越粗越好，一般地线的宽度不小于3mm；
⑥将地线构成闭环路以缩小地线上的电位差值，提高抗干扰能力；
⑦在多层板布线设计时，可将其中一层作为“全地平面”，这样可以减少接地阻抗，同时又起到屏蔽作用。
2）各功能电路的接地技巧
PCB各功能电路的接地方式分为单点接地和多点接地。单点接地根据连接形式分为单点串联接地和单点并联接地两种方式，如图3和图4所示。单点串联接地由于各接地导线长度不同，各电路接地阻抗不同，电磁兼容性能降低，常用于保护接地。单点并联接地各电路有独自的接地线，因此相互之间的干扰小，但可能延长接地线，增大接地阻抗，常用于信号接地、模拟接地、电源接地。多点接地是指各电路都有一个接地点，如图5所示。多点接地常用于高频电路，具有接地线短，接地阻抗值较小，减少高频信号的干扰。
为了减少接地带来的干扰，接地也要满足一定的要求：
①接地线尽可能要短，接地面要大；
②避免产生不必要的接地回路，减小公共接地的干扰电压；
③接地原则是对于不同信号采取不同接地方式，不能把所有接地采取同一接地点；
④在设计多层PCB时，要把电源层和接地层尽可能放置在相邻的层中，以便电路中形成层问的电容，减小电磁干扰；
⑤尽量避免强电和弱电信号，数字和模拟信号共地。
降低噪声与电磁干扰的24个窍门
（1） 能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在关键地方。
（2） 可用串一个电阻的办法，降低控制电路上下沿跳变速率。
（3） 尽量为 继电器 等提供某种形式的阻尼。
（4） 使用满足系统要求的最低频率 时钟 。
（5） 时钟产生器尽量近到用该时钟的器件。石英 晶体 振荡器外壳要接地。
（6） 用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短。
（7） I/O 驱动电路尽量近印刷板边，让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波，从高噪声区来的信号也要加滤波，同时用串终端电阻的办法，减小信号反射。
（8） MCD 无用端要接高，或接地，或定义成输出端，集成电路上该接电源地的端都要接，不要悬空。
（9） 闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端。
（10） 印制板尽量，使用45 折线而不用90 折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。
（11） 印制板按频率和电流开关特性分区，噪声元件与非噪声元件要距离再远一些。
（12） 单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗，经济是能承受的话用多层板以减小电源，地的容生 电感 。
（13） 时钟、总线、片选信号要远离I/O 线和接插件。
（14） 模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，特别是时钟。
（15） 对A/D 类器件，数字部分与模拟部分宁可统一下也不要交叉。
（16） 时钟线垂直于I/O 线比平行I/O 线干扰小，时钟元件引脚远离I/O 电缆 。
（17） 元件引脚尽量短，去耦电容引脚尽量短。
（18） 关键的线要尽量粗，并在两边加上保护地。高速线要短要直。
（19） 对噪声敏感的线不要与大电流，高速开关线平行。
（20） 石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。
（21） 弱信号电路，低频电路周围不要形成电流环路。
（22） 信号都不要形成环路，如不可避免，让环路区尽量小。
（23） 每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。
（24） 用大容量的 钽电容 或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电容时，外壳要接地。
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