董延卫

(中山市宝悦嘉电子有限公司，广东 中山 528400)

PCB是印制电路板的英文简称，是一种特殊的电路板，在通用基材的基础上，利用点间连接的工艺满足用户需求。PCB一般根据其用途进行分类，分为军用印制板、民用印制板、工业用印制板等。设计PCB的过程即利用电原理图逐渐形成电子产品的过程，在此过程中，组件的布局设计以及其合理性关乎产品的生产质量，处于核心步骤，在此过程中出现的任何偏差，甚至包括布线的方向出现差别，都会出现不同的结果差异。因为分度密度较大的电子元器件的存在，使得起接作用的布线处于越来越紧密的状态，由于产品需要，模块电路的体积变得很小，缩小了电子产品的体积。

以上几方面改变虽然会有效节省电器空间，使电路变得小巧灵活，但是空间的缩小会引起距离的减小，使得各个电路之间产生干扰现象，例如产生噪声干扰以及电磁波干扰。解决此类问题，需要工程师经过缜密的计算和设计，形成一个周密的PCB组件，使得其在组件布局和布线方向方面形成正确的作用功效，结构合理，抗干扰并能进行日常工作和考验。

一、PCB的总体设计分析

电子线路发挥性能最大化需要正确合理的元器件以及导线的布局和排设。PCB板的尺寸是工程师进行总体设计时首要考虑的参数。如果在尺寸设计的过程中出现了偏差导致的不合理，会引起一系列问题的出现。例如，PCB板设计尺寸较大，就会使得印制线条过长、噪声抗干扰能力下降等现象出现，也会造成PCB板制作成本的不必要的浪费。相反，尺寸设计较小，导致PCB板散热性能较差，同时相邻电路线条会造成扰乱现象，影响电路作用效果。综上所述，PCB板尺寸的正确设定，会为接下来的电路元件的分布设计和功能单元的设定做良好铺垫。对于接下来的总体设计工作部分，需要满足一些条件，才能为之后的设计工作夯实基础。

（一）对于复杂电路，特别是同时具备高、低压电路时，需要工程师进行提前考量，将高、低压的不同电器元件进行分类并分隔。对于两类元件的距离需要在考虑耐压的情况下进行计算。经过经验分析，2000v的电路板高低压元件的电路距离不能小于2mm。

（二）工程师在进行设计时，要以电路的核心元件为主体，一起为中心环绕设计，布局要有科学性，将各个电器元件有规律的、均匀整齐的进行排放。

（三）引用电器元件时应考虑元件的质量，质量大于20g的电器元件应考虑进行固定装置，并进行焊接操作。某些电路中，会应用体积大质量大的元件，要进行特殊处理。特别对于热敏元件和发热元件要特殊注意，需要将两者进行远离处理。

（四）电路中的各个元件应尽量平行放置，这样既能是整体电路呈现美观状态，更为接下来的元件焊接工作提供方便。

（五）设计时不应在PCB板边缘2mm内放置元件。对于PCB板的最佳形状设计，一般认定为长宽比为3：2的矩形。需要特别说明的是，尺寸大于150mm*200mm的PCB板应将板面的机械强度进行增强。

（六）设计时更应考虑元件与导线之间存在的电位差问题，当两者之间电位差过高时，会引起元件的过度放电并形成短路，这就需要拉开两者之间的距离。为防止高压元件在工作人员调试时因不慎触碰引起高压触电事故，应在设计时将高压电元件放置在手触碰不到的地方。

（七）设计整体电路时会涉及可调元件的采用问题，可调元件包括：电位器、可变电容器、微动开关等。以上元件的采用需要根据电路的实际情况及结构进行考量，并能与调节旋钮进行有序的配合。

（八）设计时应考虑各元件之间的干扰情况，其受到干扰的元器件之间的距离应该进行适当的增加。相对而言，高频元件之间的连线距离应尽量减小，这样可以使得两者之间的电磁感应减小，干扰变小。

二、PCB的布线设计分析

PCB的布线设计影响了PCB电路板的使用质量，在PCB板的设计过程中，不仅要考虑基本原则，还要以电磁辐射以及抗扰方面为基本标准，进行详尽的设计。设计者可以进行合理的布线设计，用以提升电路板的设计质量。

（一）PCB导线之间串联干扰的解决方法分析

设计者在布线时，需要考量导线之间的电磁干扰现象的发生，需要将平行走线的距离缩短，避免将不同类型的导线进行穿插连接，容易形成扰乱的导线之间需要放置一根接地印制线，对信号线之间的串联造成的相互烦扰能起到很好的抑制作用。

（二）PCB线宽度设计分析

电流值决定PCB线的宽度，另外，其宽度也由绝缘基板的粘附性所决定。2A大小的电流需要的PCB线宽度一般为1~3mm，厚度一般为0.05mm。

（三）PCB线细节处设计分析

PCB线在转弯处的形状设计，也需要特别注意。一般取圆弧形。原因是直角等形状会使得电路中的电气功能发生不必要的影响，特别是高频电路中，这种影响会格外严重。对于PCB线的材料选择也需要特别注意，一般应避免采用较多的铜箔，这是因为长时间加热铜箔会使得其发生脱落的情况，已造成危险。

三、PCB的抗干扰能力设计分析

电子产品中的抗干扰能力影响电子产品的使用效果，一般占PCB设计的重要考量部分。但大部分设计者重于电子设备的功能方面的设计，却忽视了较为重要的内部及电子产品之间的抗干扰性能的提升。所以，在设计过程中，设计者应在PCB电路设计中重点考量抗干扰设计。

（一）电源的抗干扰设计分析

设计者应为电子产品选择合适的电源以及地线连接方式，因为电源的干扰一般较为强烈，甚至地线带来的干扰更为强烈。据此现象，设计者应尽量选择粗短的电源线以及地线，以此来减小其环路电阻。其次，地线以及电源线的数据传递应保持同向，有助于提升其抗扰能力。

（二）接地问题的抗干扰设计分析

设计者应在地线安置时注意单点接地以及多点接地的正确使用，要根据实际情况，例如电路的频率等因素，选择地线的接地方式。

结语：信息社会越来越发达，使得人们对于电子产品的功能性要求越来越高，产品的开发需要越来越广泛，需要PCB设计者提升设计能力，充满创新能力，深入探索PCB抗干扰技术，为人们的信息生活提供更先进更方便的电子产品。