PCB地线与电源线，它们将影响你的布线质量

在PCB布线中，地线与电源线的布置不当会引起系统内的干扰，从而导致线路性能下降。只有将地线与电源线处理得当，将其产生的干扰噪声降至最低，才能保障PCB布线质量。

地线与电源线设计规则

数字电路的地线（层）与电源线（层）设计，一般应遵循下列原则：

a）地线一般用宽的印制线构成密集的地网，推荐把所有未用的铜表面连至地，必要时应采用地平面；

b）电源线应紧靠地线，对ECL、TTL电路，推荐用宽的印制线构成密集的电源网，必要时应采用电源平面；

c）应严格避免数字电路（特别是TIL电路）与敏感的模拟电路使用公用的地线和电源线；TTL电路与ECL电路，一般也应有各自独立的地线和电源线。

地线和电源线的PCB布线规则如下：

1、在电源、地线之间加上去耦电容。

2、尽量加宽电源线、地线宽度，最好是地线比电源线宽。

3、数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路，即构成一个地网来使用，模拟电路的地不能这样使用。

4、用大面积铜层作地线，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用，或是做成多层板，电源和地线各占用一层。

规则的检查

a）布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求，一般检查如下几个方面。

b）线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。

c）电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗），在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。

d）对于关健的信号线是否采取了最佳措施，如长度最短，加保护线，输入线及输出线被明显地分开。

e）模拟电路和数字电路部分是否有各自独立的地线。

f）后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短路。

g）对一些理想的线形进行修改。

h）在PCB上是否加有工艺线，阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸是否合适，字符标志是否压在器件焊盘上等。

i）多层板中的电源地层的外框是否缩小，如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。

扩展问答

1、PCB设计时，电源线和地线的位置不配合或良好配合时，会怎么样？

答：电源线和地线的位置良好配合，可以降低电磁干扰（EMl）的可能性。如果电源线和地线配合不当，会设计出系统环路，并很可能会产生噪声。电源线和地线配合不当的PCB设计示例如图所示。在此电路板上，使用不同的路线来布电源线和地线，由于这种不恰当的配合，电路板的电子元器件和线路受电磁干扰（EMI）的可能性比较大。

2、最近我学习PCB的设计，对高速多层PCB来说，电源线、地线和信号线的线宽设置为多少是合适的，常用设置是怎样的，能举例说明吗？例如工作频率在300Mhz的时候该怎么设置？

答：300MHz的信号一定要做阻抗仿真计算出线宽和线和地的距离；电源线需要根据电流的大小决定线宽；地在混合信号PCB时候一般就不用“线”了，而是用整个平面，这样才能保证回路电阻最小，并且信号线下面有一个完整的平面。