现代电子产品为了应对市场的需求，在电路的设计及其应用板级电路上都有着显著的提高，但也正因为如此，致力于系统工作频率、芯片开关的速率的提高，导致产生了多种系统性的问题，严重影响了设计出来后产品的质量。因此文章在高速电路设计及其在板级电路中的最初，将例如电源系统完整性、SI、PI等问题提出，分析并拟定相关的解决办法。

　　高速电路在含义上主要有两方面，分别是设计电路频率高与数字信号跳变快。⑴当数字逻辑电路的频率达到了50MHz以上时，且占到了整个系统的三分之一可称为高速电路；⑵当数字信号上升或下降的时间与信号周期相比的比率大于5%时，即可称为是高速电路。

　　当前的电子技术一般是应用在通用系统中，电子技术也随着时光的推移，一步步的向前迈进。92年的电子系统期间的工作频率只有40%是在30MHz以上，且体积大，管脚少；94年有50%的工作频率达到了50MHz，使用封装方式的器件开始大量的出现在市场上。在96年以后，大部分电子系统的工作频率已经达到了100MHz以上，且体积小与管脚数多。但也是因为高速发展的因素，电子系统设计在对体积改变的同时，电路在布局的时候，布线的密度就会增大，信号频率就在提高，信号边沿也呈现出不断变陡的状态。

　　以印刷电路板（PCB）为例，其是高度电路设计应用在板级电路中的一个代表性产品，其线迹互连是和板层特性跟系统电子性能是有着非常重要的影响的，在进行评定系统性能的设计时，必须要对PCB板材的电参数进行考量，如使用传统的方法进行设计，将无法促使PCB得到很好的运作。

　　在上文了解到，以PCB为例，需采用高速电路设计才可让PCB运作。PCB的走线是作为传输高速电路的传输线，且PCB上传输线的时序问题是成为整个PCB时序裕量的重要组成部分。高速电路应用在板级电路上传输线的设计时，分别是微带线与带状线。通过现实案例，可以确定系统时钟的特性阻抗、传输延迟与时钟单板叠层的方式。

　　（1）在计算特性阻抗时，可通过仿真结果进行表示，如将特性阻抗控制在30欧姆～80欧姆之间时，即可正常工作。

　　（2）在确定传输延迟时，根据相差最坏的情况进行计算，微带线PS/in，带状线PS/in电路知识。系统时钟的传导时间公式为T长=13*0.18=2.34ns，T短=5*0.15=0.75ns。

　　（3）在计算单板叠层时，设时钟板为8层，4个信号层与4个平面层，板厚为2mmb体育。在进行叠层设计时，需要考量板材的介电常数、层间介质厚度以及布线 高速电路的非理想互联

　　在高速电路的设计中，电子产品频率的损耗、阻抗不连续以及拐角影响都是属于非理想互联。该部分在过去高速电路设计中，经常会被忽略，在现代技术的高速发展中，该种问题就显得非常的严峻。

　　在上文了解到，由于电子技术的发展是朝着更加小，更加快的方向发展，传输线的尺寸与原件也处于不断缩小的态势中。传输线一旦受到损耗，将会直接影响电子数字系统的性能，从而减少信号幅度，影响时间裕量。而传输线的损耗也可分为导体直流损耗、介质直流损耗、集肤效应以及频率的介质损耗[4]。

　　一旦信号沿着传输线进行传输时，因为反射、串扰等信号跳变的原因，总线上的噪声会对传输线上的信号产生影响，促使其时序与信号质量出现恶化，最终超过允许的容县。在进行高速电路设计时，为避免码间干扰，首先需要仔细分析码间干扰对性能产生的作用。其次是在每次跳变时，对码间干扰的时序进行采样。

　　在进行每一块PCB设计中，中部分连线以及所有的连线都会出现弯曲的现象。在进行设计时，需考虑哪一些因素会对建立模型造成影响，并采用经验测量的方式，对得到的集总参数电容模型是否适合系统有个充分的认识，从而了解到在何时可对模型进行修正。针对于90°弯线的经验模型，就相当于是在传输线上加上一个方块的额外电容，在进行计算时，90°的额外电容值应当是要加到模拟发生弯曲的传输线 高速电路设计的三方面

　　电源系统的完整性是由SI、PI以及EMI所组成的。SI常见的问题有反射、串扰、抖动以及同时开关噪声。在进行SI设计时，需要将上述问题限定在系统噪声的裕量当中，才能够实现驱动器与接收器之间的稳定传输。PI是需要能够满足最大瞬态的电流供应，电压变化在最大容许波动范围内，电源系统自身能够阻抗最大值。在对EMI进行设计时，为了确保电子产品各个模块能够满足的电磁兼容特性，在设计标准中，需对测试项目、测试时的环境、测试设备以及不同频段的对应限制进行设计。

　　在进行非理想回路设计的时候，最为基本的设计原则就是尽量的减少非理想回流路径。在选择上可选电感最小路径，选择该路径，其回流路径的不连续所引起的最基本效应，能够增加串联电感。第二个则是选择信号跨越地平面上的沟槽，因为是有很小很少的一部分的地回流是通过沟槽电容穿过沟槽，剩余部分绕过沟槽。假设沟槽非常的长，那么信号线在跨越沟槽的时候就会成为开路，促使串联电感增加，到地电容减小，阻抗也得到增加。

　　综上所述，现代社会的高速电路发展跟半导体工艺改进技术有着非常明显的联系，通过工艺改进技术，板级电路芯片集成度越高，功能就越强，相应的，芯片的面积也会越小。文章简要的对设计之初的几个问题进行了分析，其最终目的是设法促使设计出的电子系统整体性能达到最优效果。

　　[1]张灵松.高速电路中板级PI和EMI的分析与设计[D].浙江大学，2013.

　　[2]商世伟.高速电路设计及其在板级电路中的应用[D].上海交通大学，2014.

　　王东霞（1979-），女，山东省宁津县人，山东大学工学硕士，现为德州职业技术学院讲师。研究方向为电路与系统。

　　对星载电子设备而言，不仅要求体积小、重量轻、可靠性高，而且要能适应较大温差范围的星内温度环境。资料显示，电子设备的热设计直接影响系统的可靠性，但空间热设计不同于地面热设计，在空间微重力状态下，散热不能采用对流技术，只能采用传导技术和辐射技术，这就给散热带来了难度。本文以某星载印制电路板的结构设计和热设计为例，采用计算和仿真相结合的方式对其进行了热控前后的仿真比较分析，验证热控措施的必要性。

　　印制板的外形尺寸为200mm8mmm。印制板为14层的FR-4环氧玻璃板，通过印制板上元器件布局推算得出印制板覆铜层厚度为0.142mm，覆铜层的面积均为51600mm2。根据铜的导热系数398W/（m・k），多层0.127mm环氧玻璃纤维板的导热系数34.61W/（m・k），根据公式，计算得印制板的导热系数为35.488W/（m・k）。

　　固定印制板的结构件材料为铝板2A12，质量约为179g，表面采用本色导电氧化，表面处理后结构件表面发射率是0.48，导热系数29W/（m・k）。印制板与结构件的接触面平面度优于0.1，粗糙度优于3.2。印制板通过沉头螺钉与结构件连接后，通过插槽插入电连接器插座内，依靠两边的锁紧装置完成与星载电子设备的连接。

　　星载印制电路板是舱内部件，处于真空工作环境中，不存在对流换热，热量的转移只能通过导热和辐射换热两种形式来完成，而且以导热途径为主。所以，为保证热量的顺利转移，控制电子设备的热点温度，结构布局设计必须保证热流路径畅通。

　　为了确保印制板插入电子设备中热流路径畅通，消除连接时两接触面间的空隙，一方面，在结构设计中，印制板与星载电子设备之间的连接采用了专用的带导热条印制板的锁紧装置；另一方面在接触面间涂抹导热填料，以确保接触良好，最大限度的降低接触热阻。

　　封装形式为DIP、PGA和BGA芯片的底面或底部的硬焊点可以与印制板贴紧安装，所以芯片可以承受较大的正压力。热设计中在芯片周围铺设散热板，将两侧或四周封闭的金属导热壳“散热帽”扣压在芯片上，使用螺钉将“散热帽”的边沿固定到散热板与印制板组件上，热量通过散热帽传导给散热板，再传导至盒体和星载热控系统。

　　TGA、PLCC等封装形式的芯片，四面管脚，不适合采用“散热帽”的结构形式，这时可在器件顶面压一块小导热板，小导热板采用高导热系数材料制成，这样的“热桥”结构搭建大功率器件与结构件之间的散热桥梁，将热量导向壳体。

　　在“散热帽”和“热桥”等热控措施中，在散热路径的各接触处均涂导热填料，增强热量传导。

　　本节利用Ansys Workbench有限元法对印制电路板在-15℃和+45℃的极限工作温度下的热场分布进行了热仿真分析。分析中直接利用印制板设计和结构件设计中建立的三维模型，在实体模型上施加载荷和边界条件，将100mW以上的器件以热生成率（Internal Heat Generation）形式的载荷施加于体单元上，将-15℃和+45℃的工作温度以恒定温度（Temperature）形式的载荷施加于印制板与总体结构的连接处。

　　热分析结果表明，星载印制电路板热控设计方案可以保证各芯片温度保持在规定的温度范围内，同时使印制板温度均匀性指标有较好的改善，采取的热控手段能一定程度改善印制板的环境温度，满足了热设计的要求。

　　[1] 余建祖.电子设备热设计及分析技术[M].北京：高等教育出版社，2002.

　　[2] 朱金彪.一种星载电子设备散热结构的设计与优化[J].电子机械工程，2008（04）.

　　[3] 李勇.星载信息处理机的热设计与分析[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2007（04）.

　　关键词：印制电路板(PCB)焊接布线 印制电路板简介印制电路板可实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘，提供所要求的电气特性，为自动焊接提供阻焊图形，为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

　　在设计电路板时，首先应对电子制作中的所有元件的引脚尺寸、结构封状形式标注详细真实的具体数字，应注意的是有时同一型号的元件会因生产厂家不同在数值及引脚排列上有所差异；其次，根据所设计的电原理图，模拟出元件总体方框图：最后，根据方框图及电性要求，画出电路板草图。在画各元件的详细引脚及其在电路板上的位置时，应注意处理好元器件体积大小及相互之间的距离、周边元件距边缘的尺寸，输入、输出、接地及电源线，高频电路、易辐射、易干扰的信号线．印制电路板设计遵循的原则

　　首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后，了解各个元件的属性信息，包括电气性能电路板、外形尺寸、引脚距离等，再确定元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局，需要注意以下几个方面：

　　1)元件排列一般按信号流向，从输入级开始，到输出级终止。每个单元电路相对集中，并以核心器件为中心，围绕它进行布局。尽可能缩短高频元器件之间的连线，减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。对于可调元件布置时，要考虑到调节方便。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。

　　2)对称式的电路，如推挽功放、差分放大器、桥式电路等，应注意元件的对称性。尽可能使分布参数一致，有铁芯的电感线圈，应尽量相互垂直放置，且远离，以减小相互间的耦合。

　　3)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。

　　4)元件排列均匀、整齐、紧凑，密度一致，尽量做到横平竖直，不能将元器件斜排或交叉重排。单元电路之间的引线应尽可能短，引出线)位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。各元件外壳之间的距离，应根据它们之间的电压来确定，不应小于0.5 mm。

　　1)布线要短，尤其是晶体管的基极、高频引线、高低电位差比较大而又相邻的引线，要尽可能的短，间距要尽量大，拐弯要圆，输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。 2)-般公共地线布置在边缘部位，便于将印制电路板排在机壳上。

　　3)印制电路板同一层上不应连接的印制导线不能交叉。印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。导线mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.02~ 0.3mm导线)印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

　　焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D-般不小于(d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+l.O)mm。

　　为使元件在印制电路板上排列整齐、美观，避免虚焊，将元器件引线成型也是非常重要的一步。一般用尖嘴钳或镊子成型。元器件引线成型有多种，基本成型方法、打弯式成型方法，垂直插装成型方法、集成电路成型方法等。

　　为保证焊接质量，元件在焊接前，必须去掉引线上的杂质，并作浸锡处理。带绝缘层的导线按所需长度截断导线，按导线的连接方式决定剥头长度并剥头，多股导线捻头处理并上锡，这样可保证引线介接入电路后装接可导电良好且能承受一定拉力而不致产生断头。

　　电阻器、电容器、半导体器件等轴向对称元件常用卧式和立时两种方法，采用哪种插装方法与电路板的设计有关，看具体的要求。元件插装到电路板上后，其引线穿过焊盘后应保留一定的长度，一般l-2mm左右，直插式的，引脚穿过焊盘后不弯曲，拆焊方便，半打弯式将引脚弯成45度，具有一定的机械强度，全打弯式，引脚弯成90度左右，具有很高的机械强度，要注意焊盘中引线元器件的焊接

　　在焊接电路时，将印制电路板按单元电路区分，一般从信号输入端开始，依次焊接，先焊小元件，后焊大元件。焊接电阻时，使电阻器的高低一致，电容要注意“+”，“一”极性不能接错，二极管的阴阳极性不能接错，三极管在焊接时焊接的时间尽可能短，用镊子夹住引线脚，以利散热。集成电路线焊接对角的两只引脚，然后再从左到右自上而下逐个焊接，焊接时，烙铁头一次粘锡量以能焊2-3只引脚为宜，烙铁头先接触印制电路板上的铜箔，待焊锡进入集成电路引脚底部时，烙铁头再接触引脚，接触时不宜超过3S，且要使焊锡均匀包住引脚，焊后要检查是否漏焊、碰焊、虚焊，并清理焊点处焊料。

　　从外观上检查焊接质量是否合格，是否漏焊，焊点周围是否残留焊剂，有无连焊、桥焊，焊盘有无裂纹，焊点是否光滑，有无拉尖现象等。

　　用手触摸元器件，有无松动、焊接不牢的现象，用镊子夹住元器件引线轻轻拉动，有无松动现象，焊点在摇动时，上面的焊锡是否有脱落现象。

　　电子产品与我们的生产生活息息相关，我们在进行印制电路板的设计与制作时，上述的设计制作技巧，可使电路原理图的设计进一步规范化，质量检测对产品的性能、可靠性、安全性有更一步的保障。

　　电路板设计的一般原则包括：电路板的选用、电路板尺寸、元件布局、布线、b体育焊盘、填充、跨接线等。

　　电路板一般用敷铜层压板制成，板层选用时要从电气性能、可靠性、加工工艺要求和经济指标等方面考虑。常用的敷铜层压板是敷铜酚醛纸质层压板、敷铜环氧纸质层压板、敷铜环氧玻璃布层压板、敷铜环氧酚醛玻璃布层压板、敷铜聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层印刷电路板用环氧玻璃布等。不同材料的层压板有不同的特点。 环氧树脂与铜箔有极好的粘合力，因此铜箔的附着强度和工作温度较高，可以在 260℃的熔锡中不起泡。环氧树脂浸过的玻璃布层压板受潮气的影响较小。 超高频电路板最好是敷铜聚四氟乙烯玻璃布层压板。

　　在要求阻燃的电子设备上，还需要阻燃的电路板，这些电路板都是浸入了阻燃树脂的层压板。 电路板的厚度应该根据电路板的功能、所装元件的重量、电路板插座的规格、电路板的外形尺寸和承受的机械负荷等来决定。

　　1）焊盘孔边缘到电路板边缘的距离要大于 1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。

　　2）焊盘补泪滴，当与焊盘连接的铜膜线较细时，要将焊盘与铜膜线之间的连接设计成泪滴状，这样可以使焊盘不容易被剥离，而铜膜线与焊盘之间的连线）相邻的焊盘要避免有锐角。

　　电路板上的大面积填充的目的有两个，一个是散热，另一个是用屏蔽减少干扰，为避免焊接时产生的热使电路板产生的气体无处排放而使铜膜脱落，应该在大面积填充上开窗，后者使填充为网格状。 使用敷铜也可以达到抗干扰的目的，而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。

　　在单面电路板的设计中，当有些铜膜无法连接时，通常的做法是使用跨接线，跨接线的长度应该选择如下几种：6mm、8mm 和 10mm。

　　1地线的共阻抗干扰 电路图上的地线表示电路中的零电位，并用作电路中其它各点的公共参考点，在实际电路中由于地线（铜膜线）阻抗的存在，必然会带来共阻抗干扰，因此在布线时，不能将具有地线符号的点随便连接在一起，这可能引起有害的耦合而影响电路的正常工作。

　　2．如何连接地线 通常在一个电子系统中，地线分为系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等几种，在连接地线时应该注意以下几点：

　　1）正确选择单点接地与多点接地。在低频电路中，信号频率小于 1mhz，布线和元件之间的电感可以忽略，而地线电路电阻上产生的压降对电路影响较大，所以应该采用单点接地法。 当信号的频率大于 10mhz 时，地线电感的影响较大，所以宜采用就近接地的多点接地法。 当信号频率在 1~10mhz 之间时，如果采用单点接地法，地线长度不应该超过波长的 1/20，否则应该采用多点接地。

　　2）数字地和模拟地分开。电路板上既有数字电路，又有模拟电路，应该使它们尽量分开，而且地线不能混接，应分别与电源的地线端连接（最好电源端也分别连接）。要尽量加大线性电路的面积。一般数字电路的抗干扰能力强，ttl 电路的噪声容限为 0.4~0.6v，cmos 数字电路的噪声容限为电源电压的 0.3~0.45 倍，而模拟电路部分只要有微伏级的噪声，就足以使其工作不正常。所以两类电路应该分开布局和布线）尽量加粗地线。若地线很细，接地电位会随电流的变化而变化，导致电子系统的信号受到干扰，特别是模拟电路部分，因此地线应该尽量宽，一般以大于 3mm 为宜。

　　4）将接地线构成闭环。当电路板上只有数字电路时，应该使地线形成环路，这样可以明显提高抗干扰能力，这是因为当电路板上有很多集成电路时，若地线很细，会引起较大的接地电位差，而环形地线可以减少接地电阻，从而减小接地电位差。

　　5）同一级电路的接地点应该尽可能靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应该接在本级的接地点上。

　　6）总地线的接法。总地线必须严格按照高频、中频、低频的顺序一级级地从弱电到强电连接。高频部分最好采用大面积包围式地线，以保证有好的屏蔽效果。

　　具有微处理器的电子系统，抗干扰和电磁兼容性是设计过程中必须考虑的问题，特别是对于时钟频率高、总线周期快的系统；含有大功率、大电流驱动电路的系统；含微弱模拟信号以及高精度 a/d 变换电路的系统。为增加系统抗电磁干扰能力应考虑采取以下措施：

　　1）选用时钟频率低的微处理器。只要控制器性能能够满足要求，时钟频率越低越好，低的时钟可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。由于方波中包含各种频率成分，其高频成分很容易成为噪声源，一般情况下，时钟频率 3 倍的高频噪声是最具危险性的。

　　2）减小信号传输中的畸变。当高速信号（信号频率高=上升沿和下降沿快的信号）在铜膜线上传输时，由于铜膜线电感和电容的影响，会使信号发生畸变，当畸变过大时，就会使系统工作不可靠。一般要求，信号在电路板上传输的铜膜线越短越好，过孔数目越少越好。典型值：长度不超过 25cm，过孔数不超过 2 个。

　　3）减小信号间的交叉干扰。当一条信号线具有脉冲信号时，会对另一条具有高输入阻抗的弱信号线产生干扰，这时需要对弱信号线进行隔离，方法是加一个接地的轮廓线将弱信号包围起来，或者是增加线间距离，对于不同层面之间的干扰可以采用增加电源和地线）减小来自电源的噪声。电源在向系统提供能源的同时，也将其噪声加到所供电的系统中，系统中的复位、中断以及其它一些控制信号最易受外界噪声的干扰，所以，应该适当增加电容来滤掉这些来自电源的噪声。

　　5）注意电路板与元器件的高频特性。在高频情况下，电路板上的铜膜线、焊盘、过孔、电阻、电容、接插件的分布电感和电容不容忽略。由于这些分布电感和电容的影响，当铜膜线的长度为信号或噪声波长的 1/20 时，就会产生天线效应，对内部产生电磁干扰，对外发射电磁波。 一般情况下，过孔和焊盘会产生 0.6pf 的电容，一个集成电路的封装会产生 2~6pf 的电容，一个电路板的接插件会产生 520mh 的电感，而一个 dip-24 插座有 18nh 的电感，这些电容和电感对低时钟频率的电路没有任何影响，而对于高时钟频率的电路必须给予注意。

　　6）元件布置要合理分区。元件在电路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题。原则之一就是各个元件之间的铜膜线要尽量的短，在布局上，要把模拟电路、数字电路和产生大噪声的电路（继电器、大电流开关等）合理分开，使它们相互之间的信号耦合最小。

　　7）处理好地线。按照前面提到的单点接地或多点接地方式处理地线。将模拟地、数字地、大功率器件地分开连接，再汇聚到电源的接地点。 电路板以外的引线要用屏蔽线，对于高频和数字信号，屏蔽电缆两端都要接地，低频模拟信号用的屏蔽线，一般采用单端接地。对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属屏蔽罩屏蔽。

　　8）去耦电容。去耦电容以瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计电路板时，每个集成电路的电源和地线之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用，一方面是本集成电路的储能电容，提供和吸收该集成电路开门和关门瞬间的充放电电能，另一方面，旁路掉该器件产生的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为 0.1μf，这样的电容有 5nh 的分布电感，可以对 10mhz 以下的噪声有较好的去耦作用。一般情况下，选择 0.01~0.1μf 的电容都可以。

　　一般要求没 10 片左右的集成电路增加一个 10μf 的充放电电容。 另外，在电源端、电路板的四角等位置应该跨接一个 10~100μf 的电容。

　　1）合理选择层数。利用中间内层平面作为电源和地线层，可以起到屏蔽的作用，有效降低寄生电感、缩短信号线长度、降低信号间的交叉干扰，一般情况下，四层板比两层板的噪声低 20db。

　　5）层间布线方向。层间布线方向应该取垂直方向，就是顶层为水平方向，底层为垂直方向，这样可以减小信号间的干扰。

　　7）包地。对重要的信号线进行包地处理，可以显著提高该信号的抗干扰能力，当然还可以对干扰源进行包地处理，使其不能干扰其它信号。

　　印制电路板（PCB）是电子设备最基本的组成部分，是各种电子元器件之间进行电气连接的“桥梁”。随着电子技术的迅猛发展，人们对PCB所赋予的功能越来越强大，元器件及印制线密度越来越高，随之带来的电磁兼容性问题也更加突出。要使电子设备发挥最佳性能，除了正确的元器件选择和最优化的电路设计外，良好的PCB电磁兼容性设计也能起到事半功倍的效果。

　　高速CMOS电路由于消耗的是尖峰电流，会在VCC线上引起严重的谐波发射，应用时需在COMS电路VCC端与地之间增加去耦电容或加一个小的铁氧体珠与VCC串联。高速CMOS器件时，在输出端串联一个小的阻尼电阻（10～47Ω）能解决因信号线过长易产生产生的“振铃”现象。通常时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端都易产生噪声，要相互靠近排列。继电器、大电流开关及DC/DC开关电源都会带来干扰，要合理分开，使相互之间的耦合较小。

　　采用具有接地平面（全地平面）的多层印制板，EMI问题会得到较大改善，若从两层印制板改为多层设计，其性能会得到数十倍的提高。

　　在数字电路中，当电路从一个状态转换为另一个状态时，就会在电源线上产生很大的尖峰电压，形成瞬变的噪声电压。局部去耦能减少电源线噪声干扰，处理的原则是：在电源输入端并接10～100μF钽电容器与高频电容器并联；对数字处理器件，必须在其电源引脚最近处并接高频去耦电容器。多个数字处理器件，必须对每个电源端分别进行去耦。要特别注意高速COMS器件，一般情况下，电容值取值在0.01～0.1μF范围内效果最好，并且要保持最短的引线。

　　应制定贯穿整个设计阶段的EMI工程测试计划，尽早收集相关信息，不要等到样机完成后才进行EMI测试。否则，不仅进度受到影响，费用也会成倍增长。在进行发射测试或抗扰度测试时，可通过开发必要的测试软件，使系统部分工作或全部工作。在条件允许的情况下，进行仿真测试也是行之有效的办法之一。总之，对EMI问题要早考虑、早测试、早解决，做到有备无患。

　　印制电路板设计与制作课程是信息工程技术专业当中一门主要的科目，对于学生的技术能力培养和专业素质的提升具有重要的意义。因此，在教学中一定要对印制电路板设计与制作课程进行积极深入的研究，找到最为合理的教学对策，以提升学生积极性，达到强化教学质量的目的。本文对印制电路板设计与制作课程的改进对策进行分析，希望为课堂教学改革提供一些有益的建议。

　　（一）教学内容不合理。在传统教学中，任课教师需要根据教材内容来进行课程安排，并制订相应的课程计划表，对教学内容进行详细安排，并在教学中逐步实施。这种教学方式使得教学内容受到限制，导致在教学中缺少工程应用意识，对软件的绘制和标准性的线路制作等方面均重视度不足。虽然学生能学会基础的 Protel DXP 2004 软件的基本操作知识，但事实上对原理图和电路板等方面的知识掌握得不是很好，或者在设计中出现不合理现象，导致设计的印制电路板无法在实际中应用。

　　（二）教学方法比较落后。在以往的教学方法中，主要以教材为主导按照教材顺序来进行授课。通常来说，教师会在课堂中利用计算机实验室进行部分课程的讲解，然后再让学生进行上机练习。但由于实训课程课时比较少，在课程安排上受到限制，因此在教学中，学生往往只能学会基础的绘制电路原理图、印刷电路板，无法实际制作印制电路板。这样的教学方式势必会给学生的实践能力造成不良影响，导致学生主动性也受到阻碍。

　　（一）以工作过程为导向进行教学。在日常教学中，教师应当认识到学生参与实践的重要性，并以工作过程为主要导向进行教学设计，从而对教学模式进行整体性的优化。同时，要将学生放在主置上，将学生看作独立的个体，通过理实一体化的方式和针对性的教学方式指导和帮助每一个学生，从而突出学生的个性化特点，促使他们在日常的学习中能更加积极主动，提升教学的有效性。比如在设计和制作贴片式收音机电路板的过程中，教师需要加强在原理图绘制、单面板设计方面的指导，让学生把握整个流程，从而更好地制作相应的作品。

　　（二）以职业技术为导向进行教学。信息技术工程类学生日后的工作多数为实践性比较强的工作，因此在教学中应当建立起以课程为指导、以实践为支撑的教育平台。印刷电路板设计与制作中需要选取数控直流稳压电源、功率放大器和电子钟等作为代表性的项目充当重要教学载体，并将以前所学习的知识融入其中。对此，在教学中教师不仅要让学生对课本中的知识有全面的掌握，同时还需要在实践中促使学生能对此有正确的认识和理解，为日后的学习提供可靠的技术支持。比如在设计和制作可调稳压电源电路板的过程中，教师需要联系教材讲解设计自制封装和自制元件的方法，而后为学生演示热转移法制作单面板的操作流程。其次，在课程中如果涉及电子技术知识和软件操作知识，为了避免学生忽视电路涉及操作的问题，在进行教学设计的过程中可以适当地融入电路板的板材选择内容和电路板制作工艺等相关知识，促使学生能及时地将设计知识与工艺要求等联系起来，从而在整体上把握所学知识。

　　（三）以工作项目为导向开展教学。在教学中教师可以采取“项目驱动”教学模式，按照难度或者其他形式将教学内容划分为不同的部分，以工作项目为导向进行学习，让学生在实践锻炼中掌握知识和技能。教师要建立能力培养目标，让学生掌握企业中常用的基本电路设计与制作，将培养学生的实践能力放在首要位置上，从而培养技术型人才。为了提升学生的实践操作能力，教师可以指导学生设置和制作多功能信号发生器电路板，让学生在实践中掌握复杂双面板的修改和设计能力以及提高其实际操作水平。同时，教师要对学生的能力进行拓展培养，根据产品来模仿电路设计，并鼓励学生参与到企业的一些实践项目中去，提高他们的能力。在知识性能力培养上，主要以电子线路板的设计能力为核心，与社会中一些企业进行合作，实施校园与企业的联合计划，将学生引入项目当中去，模拟电路，并进行相应的技术练习，提升学生的电路板设计和制作能力。

　　（四）为学生创设学习情境。在教学改革中，教师需要适当地采取一些灵活的教学方式，如采取情境设计的方式来实施教学，保证每一个教学情境都能与企业的实际情况相统一，从而构建一个完整的工作过程。在情境设计中，教师应当有一两个情境设计是为学生提供基础能力培养的。有三四个情境则是拓展性的训练内容的。每一个不同的情境都是一个完整的学习过程，将这些情境进行统一就能形成一个完整的教学模式。在良好的学习环境下，教师可以更好地开展教学，学生也能提升自身的学习效率；在生动的学习情境中，学生能更好地掌握相应的实用知识内容，并且能够在实践中进行灵活的应用，具有较高的价值。因此，在当前的硬质电路板设计与制作教学中，教师必须重视创设学习情境。

　　（五）改革实践教学。首先在印制电路板设计与制作教学中，应当尽量地安排成为全面的计算机教学，做到“教学做”一体化。这样的教学模式将比以往的多媒体教学和理论知识教学所产生的效果更加明显，不仅可以改善教学效果，同时也能有效地提升教学实践力度，将教学与实践之间充分地结合起来，提升教学质量。对此，可以在教学中采取项目教学法。比如，教师可以组织学生完成设计复杂电路板的设计和制作项目，包括激光发生器设计制作项目、超声波测距器设计和制作项目以及模拟烘手器设计制作项目，这些项目能够锻炼和考核学生设计复杂双面板、制作双面板以及电路仿真方面的综合能力水平。在熟悉设计环境和完成简单的原理图以后，以工程项目为中心，完成设计过程的操作。在这个过程中，应当注意布线的调整和电路当中的原件位置安排，从而提升设计实践的效果。此外，教师应当加强学生工程实践和系统观念的培养，让学生在整个操作过程中能更好地熟悉印制电路板的整理流程和细节内容，从而强化学生的积极性。

　　（六）完善当前的教学考核。在印制电路板设计与制作当中，教师不能仅以期末考试成绩来评价学生。在日常教学中，教师应当在每一节课上都设置相应的实践内容，根据学生所完成的任务、速度和质量等对学生进行评价，并在期末考试中按照考试项目对学生进行综合评价。将日常考核与期末考试结合在一起才能促使学生更好地掌握基础知识，使对学生的评价更加中肯，从而达到提升学生积极性、强化教学效果的目的。

　　（七）在教学中融入企业文化教育。在实践教学中，需要融入企业文化中的安全生产知识、行为规范以及生产操作规程，让学生在实训中受到企业文化的熏陶，以快速地融入企业的工作环境中。在人才培B中，课程是教学活动的关键。因为印制电路板设计与制作课程具有实践性、综合性以及理论性的特点，所以教师需要加强对学生综合素质的培养，让学生提前了解企业文化内容。

　　主变温度表包括油温表和绕组温度表，分别用于检测主变的油面温度和绕组温度，是变电站主变温控系统的核心组成部分，温度表的精确度决定了主变温控系统的有效性，对确保主变安全、稳定运行有重要意义。目前，江门地区110kV 及以上变电站共146座， 挂网运行的主变压器共295台。每年需要校验的温度表平均为50只左右。

　　（1）由于各个不同厂家的温度表，其装挂的机构不同，所以，最初制作挂板的时候只使用单股线来挂表。这种方法比较落后，操作繁琐耗时长，且每次只能挂2个温度表，严重影响了校验的效率。

　　（2）在以往的校验工作中，电接点动作检查的试验方法比较粗放，主要靠试验人员使用万用表手动测量温度表各个电接点是否导通或断开，来判断电接点是否动作，然后再进行读数，这样就受制于人员的主观判断的准确性，在同时校验多个温度表时，会造成校验人员无法第一时间对所有温度表进行判断并读数，这样就大大降低了读数的准确性。另外，试验过程中还可能出现电接点已经动作，试验人员没有及时进行判断和读数的情况，需要将恒温槽进行降温重来一遍，造成重复的操作。以上情况不仅影响了试验准确性，也大大降低了校验效率。

　　变压器热效应对变压器的影响对于油浸式变压器，其寿命实际主要是固体绝缘（纤维纸）的寿命。促使绝缘老化的主要因素是温度，水分和氧气，其中在变压器带负载时，热效应的作用最为突出，可以说热效应是变压器老化的决定性因素，也就是说变压器绕组绝缘的热老化速度与绕组的热点温度有关。按GB1094电力变压器标准设计的油浸式电力变压器，GB/T15164D94《油浸式电力变压器负载导则》规定其热点温度基准值是98℃，即在此温度下绝缘的相对老化率为1，变压器在额定负载下运行时具有预期的正常寿命。绕组热点温度低于98℃时，温度每降低6K，老化系数降低一半，变压器的寿命将增加一倍;绕组的热点温度如高于98℃，则温度每增加6K，老化系数增加一倍，变压器的寿命降低一半（所谓的6K法则）。但热点温度不能超过140℃，否则变压器油将会发生裂解。所以适当降低绕组的运行温度和控制绕组最热点温度不超过允许温度，对延长绕组绝缘物的使用寿命极为重要。

　　原来的挂板只挂2个温度表，并且挂接过程繁琐，不易操作。所以我们考虑用不锈钢板制作挂板，将试验支架的挂表容量设计为6个，以满足实际工作需求。我们还为试验支架安装了滑轮，方便日常的使用。另外，我们设计制作的简易挂环，结构简单轻便，可以适用于所有不同厂家的温度表，且操作方便，很好地解决了这个让校验人员头痛的问题。在承重方面，试验支架和挂环都能够很好地适应实际。

　　本文的方案可大大改善主变温度表试验室校验方法，一方面，平均每个温度表的校验时间减少了27.5分钟，解决了电接点动作试验这个瓶颈问题，实现了一个校验人员同时校验多个温度表的突破，节省了班组的人力资源，提高了工作效率;另一方面，杜绝了由于校验人员的主观判断失误造成读数误差大，提高了校验的准确度。

　　温度表及变送器的接线比较繁琐，没有专用的试验线，使用通用的试验线接线时，需要用到粗制的短线和线夹，造成接线时间冗长，效率低下;对此，我们制作了温度表校验专用的试验线，根据校验工作实际情况，制作了长度合适，接头适用的试验线，大大方便了温度表与变送器的接线。同时，我们可以在自制的试验线上打印标签，杜绝了接错线的情况出现。另外我们计划对自己制作的电路板增加一个电源模块代替电池供电，更加节能环保。

　　为了防止控制板电路产生的传导干扰，可在电路的进入口(即AC两端)并接上一个电容C，一个简单的电容抗扰电路连接图。电容属于安全电容，但必须在该电容的两端并联一个安全电阻，以防止电源线拔插时电源线插头长时间带电。因为安全标准规定，当正在工作之中的机器电源线被拔掉时，在两秒钟内，电源线插头两端所带的电压(或对地电位)应小于原来电压的30％。

　　实际上，光靠用安全电容就想把传导干扰信号完全滤除是不可能的。因为干扰信号的频谱非常宽，基本覆盖了几十千赫到几百兆赫甚至上千兆赫的频率范围。一般对低端干扰信号，其滤除需要很大容量的滤波电容，但受到安全条件的限制，电容的容量不能太大；而对高端干扰信号的滤除，大容量电容的滤波性能又极差，特别是聚脂薄膜电容的高频性能一般都比较差，并且聚脂薄膜介质的高频响应特性与陶瓷或云母相比相差很远，此外，一般聚脂薄膜介质都具有吸附效应，会降低电容器的工作频率。聚脂薄膜电容工作频率范围大约在1MHz，超过1MHz时其阻抗将显著增加。因此，抑制电子控制板本身产生的传导干扰除了选用这种电容进行滤波以外，一般还要同时选用多个电感滤波器一起组合来对干扰进行滤波。电感滤波器属于低通滤波器，但电感滤波器也有很多种类和无数种规格(如差模、共模以及高频、低频)等，每种电感主要都是针对某一小段频率的干扰信号而起滤除作用，而对其他频率的干扰信号作用不大。电感量很大的电感，其线圈匝数很多，分布电容也很大，高频信号会通过分布电容旁路掉，另外，导磁率很高的磁芯b体育，其工作频率也不高。目前，国内大量使用的电感滤波器磁芯的工作频率大多数都在75MHz以下，对于工作频率要求比较高的场合，必须选用高频环形磁芯(高频环形磁芯导磁率一般都不高，但其漏感特别小)。

　　家电中的负载包括线性负载(如热水器)和非线性负载(豆浆机，绞肉机等)。非线性负载是一种频谱极宽的干扰源，其抑制方法主要有两种：一是从非线性负载(如电机)本身人手；由于不恰当的操作、接触器的接触不良、炭刷不干净等原因，都会产生数倍于正常运转时的干扰情况，为了减少干扰，应当保证接触器的接触可靠、开关动作的正常和触头的压力，还要保持炭刷和换向器的干净，保证炭刷本身的质量和换向器的光洁度；同时保证炭刷对换向器有适当的压力，最后还要使机座的固定可靠，避免机械运转时引起的运转不稳。其二则是采用必要的电气滤波方式。

　　该电路的目的是为干扰电势提供一个低阻抗的通路，以抑制干扰值。C1为电感成分较小的电容，一般为几十至几百纳法，C2选穿心电容，一般为1～4.7 nF。增加该电容的目的是为了抑制噪声，但电容的安装位置不同，以甚高频段的干扰抑制效果会有很大变化，所以，安装时要特别注意电容的接地外壳应与电动机座或金属外壳的最短连接。同时应在连线时使电容器的输入、输出部分的电磁耦合尽可能地减少。

　　模扼流圈的特殊绕制方法决定了它仅对共模电流有抑制作用，而对电路工作所需要的差模电流没有影响。因此，共模扼流圈是解决共模干扰的理想器件。理想的共模扼流圈的低频共模抑制作用较小，而随着频率的升高，抑制效果增加。这与平衡电路低频共模抑制比高，随着频率升高平衡性变差，共模抑制比降低的特性正好相反，因此它们具有互补性。所以，在平衡电路中使用共模扼流圈后，电路可在较宽的频率范围内保持较高的共模抑制比。

　　计算机辅助设计（CAD）印制电路板软件的发展，为印制电路的设计与生产开辟了新的途径。使用计算机绘图软件，可以如愿地按照自己的初步设想去直接布局和走线，拟订初稿以后，再统观全局，酌情修改。这样，可以很方便地将电路原理图设计成印制电路的布线图，并通过绘图机将布线图直接绘制成供照相制版使用的黑白底图。根据需要，还可以通过计算机编制数控钻床的打孔程序。PCB设计软件种类很多，目前在我国用得最多的应属Protel软件。它功能强大，界面友好，使用方便，最具代表性的是电路设计和PCB设计。

　　在教学中，将一只三极管安装到线路板上，需要根据极管大小留出合适的占位空间。线路板上钻出的三个三极管的三个脚，这便是设置元件封装。印制电路板有单面板和双面板，但多层板绝大多数同学没有接触过，特别是中等职业学校的学生大部分是进校后才开始了解到电子产品的内部安装，对各种元器件、线路板缺乏感性认识，使得设置元件封装和设计PCB板时倍感困难。这就要求学生，一是要尽量多地接触各种不同的元器件，了解其外观结构、电气性能，要掌握对于分立元件，甚至是同一种元件由于耐压不同，是立式还是卧式安装的不同，其封装设置也是不同的；二是要对成品线路板多观察，看清印制线路一面的过洞、焊盘、线宽、线间距离情况；了解元件一面的特别间距、离板高度、元件分布及大功率元件的散热等是如何设计的。学习时，须对比实物浏览元件封装库，并且自己动手设计元件封装，加深对封装形式的理解。

　　要熟练运用CAD软件设计印制电路板，电子基础知识是不能缺少的。很难想象一位不懂电路原理、不会分析电路的人能设计出好的印制电路板。缺乏电子基础，设计出的印制线路板可能元件布局和布线不合理（比如高频电路没有考虑屏蔽装置而工作不稳，接地线过长或者接地点位置选取不当产生自激，等等）而使产品性能指标达不到要求，或者根本就是废品。中职阶段学习时间有限，能达到设计、改造简单电路也就不错了，但是以后一定要钻研电子理论，只有基础扎实了，才能设计出复杂而又优秀的印制电路板。

　　要设计出好的印制电路板，只依靠电脑自动制版是不够的，手工完成部分非常重要。关键元件的手工布局和信号线、电源线、地线的手工布线，关键元件的选取及添加合适的跳线等，对电子产品的电气性能影响很大，而这必须经过较长时间经验的积累。比如，某种彩电开关电源的启动电容容易失效，而该电容安装在开关管散热片旁边，你就要想到它是由于长时间高温烘烤使电容器内的电解液干枯而失效的。为了避免类似问题的出现，在设计时我们在为发热元件留出散热空间的同时，还要让怕热元件离热源远一些。每一次实验或者实习，不管结果是成功还是失败，都要多看、多想、多动手、多总结。除了注意总结自身经验以外，还要重视学习他人的经验，同时也可多参阅电子类报刊。

　　目前电子设计自动化还是国外软件的天下，几个著名电子CAD软件都是英文版，另外，外资厂的电子仪器几乎清一色的进口产品，就连产品订单、设计图样和生产报表等也都不是中文。所以非学好电子英语不可。现在的中职学生英语基础较差，电子专业英语水平非常有限。面对满屏幕的英文，大部分学生开始时很不习惯。如果说Windows版的Protel99软件用起来可以勉强应付的话，那在外资电子厂很流行的DOS版的PADS2000，学生就感到无从下手，连输入字符也要用英文。平时，有机会多看电子方面的英语资料，比如英文版电路图、说明书等。