如何减少电路中辐射噪声_减小端子辐射-优快云博客

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对于辐射噪声，其噪声基本来源于周围环境或板上的某些数字信号走线。所以我们减少辐射噪声的主要考虑角度是尽量避免板上信号的耦合。在 PCB板上，基本上有三类容易接受辐射的噪声：第一是单端高阻输入端；第二是环状走线；第三就是长走线。

a. 环状走线的影响
如下图所示为一个典型的地线构成了一个环路。我们看到环路上有一些电子器件，是否这样就不再构成一个环路了呢？其实不然，这些元器件也可以看成是一个个环路。PCB上环状走线的影响相当于电感，它产生电磁噪声，同时也接收电磁噪声。

b. 长走线的影响
长走线造成辐射噪声的原因很好理解：在 PCB上的长走线可以看做一个天线。同样的，没有连接的空走线同样可以看做天线。这个原理在现实生活中也会感受到，例如现在的手机，在用作收音机时会利用长长耳机线作为接收天线。我们在进行电路设计时，为避免该类影响，无论是模拟还是数字信号线应尽可能地短。电路受到多大的影响主要由周围环境决定，而短导线可以将板上所接收到的影响，也就是实际表现出来的噪声减少到最小。通过合理的布局布线，板上信号的耦合实际上是可以避免的。特别需要注意的是在一些放大器或者 ADC的输入端，由于输入阻抗往往较大，这些位置对耦合噪声更加敏感。

此外，还需要特别注意的是板上信号线之间信号的耦合和影响。尤其是当相邻走线为迅速变换的电压信号，例如数字信号或时钟信号。如下图所示，我们可以看到，当一根走线为快速变化的电压信号时，相邻的平行走线中会耦合出电流噪声，这种耦合电流噪声在数字走线中可能不会产生较大的影响，毕竟噪声大小有限，不会越过数字信号 0/1的门限；但是在一些模拟走线上，当这些噪声电流流入高阻抗结点时，就会产生可观的噪声（和输入的小信号做比较），例如运放器件的输入端，会对精密电路产生较大的影响。

在这种情况下，耦合的电流可以通过下列公式计算得到：

其中，C为两个相邻导线之间构成的等效电容大小，如下图所示，长度为 L的导线和与其相邻d的导线之间构成的电容大小为：。其中，w为 PCB走线的厚度；L为 PCB走线的长度；d为两条 PCB走线之间的距离；eo为空气的介质常数；er为 PCB面板材料的相对介质常数。

由上面两个公式可以看出，减小耦合电流最直接的方法是减小平行走线构成的等效电容，而该电容的大小主要由两条平行走线的长度和之间的距离决定，因而可以通过避免数字信号与模拟信号平行走线，缩短平行走线长度，同时增加平行走线间的距离的方法来减小耦合的电流。另外对于相邻走线间的耦合，第三张图供了另一种减少噪声的方法：在两条走线之间增加一个对地保护走线，这样避免了两条走线间信号的直接耦合。

通过器件的重新选择，即选择小阻值的电阻同时选择较小 1/f噪声的运放来减少器件噪声；此外，在 PCB布线上，采取去除多余走线，以及环状走线，减少数字电路和模拟电路间的耦合，使用更短的走线等方法来抑制辐射噪声，下图所示。