列车用高速数字PCB电路板抗干扰设计
印制电路板的板边处理是否合理， 决定着是否能够更加有效地抑制信号的对外干扰。为防止高速数字电路通过板边对外干扰， 应该严格控制其布线位置， 让其尽量靠近印制板内部。高频等干扰较强信号线不应该走到板的边缘， 以防止无对应地层耦合回路， 产生信号对外的干扰泄漏， 如图3 所示:
图3 线路板边的耦合回路
3.2 抑制干扰源
抑制干扰源就是尽可能地减小干扰源du/dt、di/dt产生的影响。减小干扰源du/dt 主要通过在干扰源两端并联电容，增加去耦和滤波实现。减小干扰源di/dt 主要通过在干扰源中串联电感或增加续流二极管来实现，例如:在继电器中增加续流二极管，能够消除断开线圈时产生的反电动势干扰。
去耦电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。在芯片附加并联去耦电容就可以消除电源自激及抑制电平变化的冲击，能够让电源噪声及电平变化的冲击以最短的路径回流到地线， 增加抗干扰能力。为了很好地抑制噪声，应尽可能为每一芯片配备去耦电容，并且去耦电容尽量靠近芯片电源和地管脚摆放。去耦电容的取值一般为0.01-0.1uf，可以按照C=1/F，既10MHZ 取0.1uf，100MHZ 取0.01uf，频率越高，去耦电容取值应该越小。
对于容易产生毛刺的突变信号应该采取相应的滤波形式， 抑制高速信号的突变产生的高频毛刺。滤波的方法一般采用无源元件电容或电感配合电阻， 利用其对电压、电流的储能特性达到滤波的目的。常采用RC 滤波电路，当电压突然升高时，并联电容C 能够储存能量，而当电压下降时释放能量， 从而使负载滤波后电压比较平滑， 减少高频噪声。但为了不影响正常的高频信号波形，也不能取值太大，尽量使用小电容。根据电路的总阻抗及高频信号的带宽、上升时间、根据计算及经验得出滤波电容C 的选择大小参考下表1:系统工作频率越高使用滤波电容取值应该越小。
表1 各种情况下滤波电容的选取
4 结束语
高速数字电路的抗干扰设计的可靠性对整个电子、电气设备的整体性能有着深远的影响， 任何产品的可靠性应从设计的源头抓起， 只有切实把握印制电路的可靠性设计才能保证产品的可靠性， 真正提升印制板的可靠性能。
通过各类图示能够看出按照方法改进后的高速数字印制电路板能够减小自身产生的噪声， 同时提高自身的抗干扰能力。从研发成本的经济考虑， 在设计初期考虑电路的抗干扰问题将能够节约大量重复设计费用。此方法在时代电气公司技术中心内部推广取得了很好的实践效果， 提高单板一次性成功概率， 既节约设计成本， 也提高了设计效率。