PCB設(shè)計(jì)中對(duì)電流回路的注意事項(xiàng)

對(duì)于電流回路，需要注意如下基本事項(xiàng)：

　　1. 如果使用走線，應(yīng)將其盡量加粗

　　PCB上的接地連接如要考慮走線時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)將走線盡量加粗。這是一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則，但要知道，接地線的最小寬度是從此點(diǎn)到末端的有效寬度，此處“末端”指距離電源連接端最遠(yuǎn)的點(diǎn)。

　　2. 應(yīng)避免地環(huán)路

　　3. 如果不能采用地平面，應(yīng)采用星形連接策略(見圖6)

　　通過這種方法，地電流獨(dú)立返回電源連接端。圖6中，注意到并非所有器件都有自己的回路，U1和U2是共用回路的。如遵循以下第4條和第5條準(zhǔn)則，是可以這樣做的。

　　4. 數(shù)字電流不應(yīng)流經(jīng)模擬器件

　　數(shù)字器件開關(guān)時(shí)，回路中的數(shù)字電流相當(dāng)大，但只是瞬時(shí)的，這種現(xiàn)象是由地線的有效感抗和阻抗引起的。對(duì)于地平面或接地走線的感抗部分，計(jì)算公式為V = Ldi/dt，其中V是產(chǎn)生的電壓，L是地平面或接地走線的感抗，di是數(shù)字器件的電流變化，dt是持續(xù)時(shí)間。對(duì)地線阻抗部分的影響，其計(jì)算公式為V= RI, 其中，V是產(chǎn)生的電壓，R是地平面或接地走線的阻抗，I是由數(shù)字器件引起的電流變化。經(jīng)過模擬器件的地平面或接地走線上的這些電壓變化，將改變信號(hào)鏈中信號(hào)和地之間的關(guān)系(即信號(hào)的對(duì)地電壓)。

　　5. 高速電流不應(yīng)流經(jīng)低速器件

　　與上述類似，高速電路的地返回信號(hào)也會(huì)造成地平面的電壓發(fā)生變化。此干擾的計(jì)算公式和上述相同，對(duì)于地平面或接地走線的感抗，V = Ldi/dt ；對(duì)于地平面或接地走線的阻抗，V = RI 。與數(shù)字電流一樣，高速電路的地平面或接地走線經(jīng)過模擬器件時(shí)，地線上的電壓變化會(huì)改變信號(hào)鏈中信號(hào)和地之間的關(guān)系。

圖4 采用手工走線為圖3所示電路原理圖設(shè)計(jì)的電路板的頂層

圖5 采用手工走線為圖3所示電路原理圖設(shè)計(jì)的電路板的底層

圖6 如果不能采用地平面，可以采用“星形”布線策略來(lái)處理電流回路

圖7 分隔開的地平面有時(shí)比連續(xù)的地平面有效，圖b)接地布線策略比圖a) 的接地策略理想

　6. 不管使用何種技術(shù)，接地回路必須設(shè)計(jì)為最小阻抗和容抗

　　7. 如使用地平面，分隔開地平面可能改善或降低電路性能，因此要謹(jǐn)慎使用

　　分開模擬和數(shù)字地平面的有效方法如圖7所示

　　圖7中，精密模擬電路更靠近接插件，但是與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和電源電路的開關(guān)電流隔離開了。這是分隔開接地回路的非常有效的方法，我們?cè)谇懊嬗懻摰膱D4和圖5的布線也采用了這種技術(shù)。