一种PCB设计中信号隔离的方法与流程

本发明涉及pcb设计技术，尤其涉及一种pcb设计中信号隔离的方法。

背景技术：

pcb（printedcircuitboard），中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。

在传统的pcb设计中，信号速率不高（信号速率往往小于10mhz）。pcb布线时，由于地平面的阻抗很小，不同信号和地平面形成环路时，信号和器件间的相互影响也较小。随着信号工作频率的提高，地平面的阻抗变的越来越大，不同的信号和地形成回流环路时，信号之间的影响变得不可忽略。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明提出了一种pcb设计中信号隔离的方法。可以把敏感信号如模拟信号及对外接口信号和高速数字信号进行隔离，保证在pcb设计中敏感信号不被高速数字信号干扰，提高pcb系统设计的稳定性。

本发明的技术方案是：

一种pcb设计中信号隔离的方法，通过改进地平面的布线设计来阻止高速信号产生的高频干扰通过地平面耦合到其他敏感信号上，改善敏感信号的信号质量。具体包括在原理图设计时不同的地信号之间加隔离器件和在pcb设计时对地平面的敷铜区进行处理，使敏感信号的回流地和信号地仅仅通过隔离器件或者小面积铜皮进行连接，阻止了高频干扰通过大面积的地平面耦合到敏感信号地上，保证了敏感信号的信号质量。

隔离元件是电阻或磁珠。隔离元件的两端分别是敏感信号地和高速信号的数字地，两个地通过隔离元件进行隔离；隔离元件的存在使得电路在工作时，数字地上的高频干扰无法通过pcb内层的敷铜直接耦合到敏感信号地上。

pcb的地平面不是直接连接在一起，而是通过20mil以上宽度的gap进行隔离，从pcb布线方面阻止高速数字地产生的干扰扩散到敏感信号地上。

本发明的有益效果是

通过采用本方法，可以在高速低速混合电路的pcb设计中有效的消除高速电路对低速电路的影响，确保电路工作稳定。

附图说明

图1是本发明的原理图设计的标识示意图。

其中，r1的左边是敏感信号地地，右边是数字地。

具体实施方式

下面对本发明的内容进行更加详细的阐述：

本发明的一种pcb设计中信号隔离的方法，主要通过改进地平面的布线设计来阻止高速信号产生的高频干扰通过地平面耦合到其他敏感信号上，改善敏感信号的信号质量。具体包括在原理图设计时不同的地信号之间加隔离器件和在pcb设计时对地平面的敷铜区进行处理，使敏感信号的回流地和信号地仅仅通过隔离器件或者小面积铜皮进行连接，阻止了高频干扰通过大面积的地平面耦合到敏感信号地上，保证了敏感信号的信号质量。

其中，

1.r1可以是电阻、磁珠或其他隔离元件。r1的两端分别是敏感信号地和高速信号的数字地，两个地通过隔离元件进行隔离。由于有隔离元件的存在，电路在工作时，数字地上的高频干扰无法通过pcb内层的敷铜直接耦合到敏感信号地上，保证了敏感信号和地的环路上没有干扰信号量。

2.pcb的地平面不是直接连接在一起，而是通过20mil以上宽度的gap进行隔离，从pcb布线方面阻止高速数字地产生的干扰扩散到敏感信号地上。

3.经过验证，本方法合理有效。通过采用本方法，可以在高速低速混合电路的pcb设计中有效的消除高速电路对低速电路的影响，确保电路工作稳定。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种PCB设计中信号隔离的方法，属于PCB设计领域，本发明通过改进地平面的布线设计来阻止高速信号产生的高频干扰通过地平面耦合到其他敏感信号上，改善敏感信号的信号质量。具体包括在原理图设计时不同的地信号之间加隔离器件和在PCB设计时对地平面的敷铜区进行处理，使敏感信号的回流地和信号地仅仅通过隔离器件或者小面积铜皮进行连接，阻止了高频干扰通过大面积的地平面耦合到敏感信号地上，保证了敏感信号的信号质量。

技术研发人员：刘泽;李健;王增超;王慧
受保护的技术使用者：山东超越数控电子股份有限公司
技术研发日：2018.06.08
技术公布日：2018.11.02