PCB设计中对电流回路的注意事项

对于电流回路，需要注意如下基本事项：

　　1. 如果使用走线，应将其尽量加粗

　　PCB上的接地连接如要考虑走线时，设计应将走线尽量加粗。这是一个好的经验法则，但要知道，接地线的最小宽度是从此点到末端的有效宽度，此处“末端”指距离电源连接端最远的点。

　　2. 应避免地环路

　　3. 如果不能采用地平面，应采用星形连接策略(见图6)

　　通过这种方法，地电流独立返回电源连接端。图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条和第5条准则，是可以这样做的。

　　4. 数字电流不应流经模拟器件

　　数字器件开关时，回路中的数字电流相当大，但只是瞬时的，这种现象是由地线的有效感抗和阻抗引起的。对于地平面或接地走线的感抗部分，计算公式为V = Ldi/dt，其中V是产生的电压，L是地平面或接地走线的感抗，di是数字器件的电流变化，dt是持续时间。对地线阻抗部分的影响，其计算公式为V= RI, 其中，V是产生的电压，R是地平面或接地走线的阻抗，I是由数字器件引起的电流变化。经过模拟器件的地平面或接地走线上的这些电压变化，将改变信号链中信号和地之间的关系(即信号的对地电压)。

　　5. 高速电流不应流经低速器件

　　与上述类似，高速电路的地返回信号也会造成地平面的电压发生变化。此干扰的计算公式和上述相同，对于地平面或接地走线的感抗，V = Ldi/dt ；对于地平面或接地走线的阻抗，V = RI 。与数字电流一样，高速电路的地平面或接地走线经过模拟器件时，地线上的电压变化会改变信号链中信号和地之间的关系。

图4 采用手工走线为图3所示电路原理图设计的电路板的顶层

图5 采用手工走线为图3所示电路原理图设计的电路板的底层

图6 如果不能采用地平面，可以采用“星形”布线策略来处理电流回路

 

图7 分隔开的地平面有时比连续的地平面有效，图b)接地布线策略比图a) 的接地策略理想

　   6. 不管使用何种技术，接地回路必须设计为最小阻抗和容抗

　　7. 如使用地平面，分隔开地平面可能改善或降低电路性能，因此要谨慎使用

　　分开模拟和数字地平面的有效方法如图7所示

　　图7中，精密模拟电路更靠近接插件，但是与数字网络和电源电路的开关电流隔离开了。这是分隔开接地回路的非常有效的方法，我们在前面讨论的图4和图5的布线也采用了这种技术。