随布线进入电路板的寄生零件

两种基本的寄生零件可随布线进入电路板内而产生问题──电容与电感。只要两条走线相互靠近，在电路板内即产生一个电容；如(图五)所示，将两走线在上下两层重迭或相邻放在同一层上。在这两种走线结构中，在一条走在线因时间产生的电压变化（I/t）可在另一条走在线产生感应电流。假若第二条走线是高阻抗的，因电场而产生的电流将转换成电压。

 
 图五 线与线太靠近，容易在电路板中产生寄生电容
在其中一条走在线的快速电压变化，便会在另一条走在线感应出电流

在混合讯号系统中，常发现数字电路发生快速电压变化的情形。如果让快速电压变化的走线靠近高阻抗模拟走线，便会破坏模拟电路系统的准确性。所以，在混合讯号系统这个环境内，必须留意是：耐噪声度较数字电路为低，另一为不要有高阻抗走线。

使用下面两种技术的任何一种，即可轻易地使这种现象降到最低。最常使用的技术是，依电容方程式的建议来变更走线间的相关尺寸。最有效的方法：引起问题的走线间的间距。要注意变量「d」是在电容方程式的分母中，当「d」增加时，电容量会减少。另一个可以改变的变量则是两条走线的长度，如果长度（「L」）减少，则两条走线间的电容量也会减少。

另一种技术是在两条走线间配置一个接地线。接地线不只是低阻抗，像这样一条额外的走线也会瓦解易导致干扰的电场，如(图五)所示。

在电路板中产生电感的结构与电容类似，如(图六)所示，将两条走线在上下层重迭或相邻放在同一层。在这两种走线结构中，一条走在线随时间改变的电流（I/t）会因为走线本身的电感而在在线产生电压，并因互感而在另一走在线感应一定比例的电流。如果主要走在线的电压变化量够大的话，会引起干扰并导致数字电路的耐噪声度降低，甚至造成误动作。该现象不是数字电路专有，但因为在数字的环境内，较常发生瞬间切换的大电流。
 

 
 图六 若不注意走线的配置，在电路板中的走线会形成线电感与互感
此种寄生组件对含数字切换电路的运作会造成伤害

要消除电磁干扰源的潜在噪声，最好的方式是将安静的模拟走线与吵杂的输入/输出埠隔开。想办法降低电源与接地网络的阻抗，让数字电路走线铜箔中的电感与模拟电路中电容耦合量降到最小。

结论

当设计中同时存在模拟与数字电路时，仔细布线是完成电路板设计成功的关键。布线方式通常作为遵守的原则，否则在实验室的环境中，很难去测试产品的成功与否。因此，一般而言，虽然数字与模拟单元的布线方式有相似处，但仍应认识其差异处并加以遵守。（）

参考文献：

[1] Henry W. Ott, Noise Reduction Techniques in Electronic Systems, 2nd ed., Wiley, 1998.

[2] Ralph Morrison, Noise and Other Interfering Signals, Wiley and Sons, 1992.

本文原文刊载于零组件杂志，作者任职于Microchip Technology