印刷電路板佈局指導原則技術報告：TR-040 王見名 鄒應嶼 電力電子與運動控制實驗室 http://pemclab.cn.nctu.edu.tw/ 國立交通大學 電機與控制工程研究所 前 言隨著高科技領域的進步，電磁干擾(electromagnetic inference, EMI)的問題也日益增多。當半導體元件速度變得愈快、密度愈高時，雜訊也愈大。對印刷電路板(PCB)設計工程師而言，EMI 的問題也日趨重要。忽視 EMI 佈局的設計工程師，將發現其設計不 是在執行時無法與規格一致，就是根本無法動作。 藉由適當的印刷電路板佈局技術與配合系統化的設計方法，可預先避免 EMI 問題的干擾。 本文所列舉的電路板佈局指導原則雖非解決 EMI 問題的萬靈丹，但利用已證實的佈局方法，可有效的降低在以高頻微處理器/數位信號處理器為基礎的數位類比混合信號系統中的 EMI 干擾。 電磁干擾簡介 PCB 的佈局原則元件的放置接地的佈局/接地雜訊的定義/降低接地雜訊電源線的佈局與解耦/電源線的雜訊耦合/ 電源線濾波器 (power line filter)信號的佈局數位 IC 的削尖電容(despiking capacitor)數位電路的雜訊與佈線類比電路的雜訊與佈線 PCB 佈局降低雜訊的檢查要項2. EMI 簡 介2.1 雜訊的定義雜訊係指除了所需的信號以外而出現在電路內的任何電氣訊號[Motchenbacher and Fitchen, 1973]，此定義並不包含內部的失真訊號－一種非線性的附屬品。所有電子系統都或多或少有些雜訊，但只有當雜訊影響到系統的正常執行時才會發生問題。雜訊的來源可被歸類成三種不同的典型： 人為的雜訊源一數位電子、無線電傳輸、馬達、開關、繼電器等等。 天然的干擾一太陽黑子及閃電。 純質的雜訊源一從實際系統產生的相關隨機擾動，諸如熱雜訊和凸波雜訊。我們應當瞭解，雜訊是不可能完全被去除的，但是經由適當的接地(grounding)、屏避(shielding)與濾波(filtering)，則可將其干擾儘量降低。對於一個良好的電路設計，預防勝於發生問題後的電路修改。在電路板的佈局即開始做好雜訊防治的工作，是建構高可靠度低雜訊電子系統的首要工作。2.2 EMI 的起源EMI 的來源包括微處理器、開關電路、靜電放電、發射器、暫態電源元件、電源以及閃電。在一個微處理器為基礎的電路板內，數位時序電路通常是寬頻帶雜訊的最大產生者，這所謂的寬頻帶即指分佈於整個頻譜的雜訊。隨著快速半導體以及更快的邊緣變化率的增加，這些電路可能產生高達 300 MHz 的諧波干擾，這些高...
