CN114025465A - 一种带隔离结构的pcb板 - Google Patents

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潘加明
薛宝钥
冯罡
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Abstract

本发明公开了一种带隔离结构的PCB板，其隔离结构包含元器件或互联线的参考电压点、过孔、信号线、地平面和铺铜线，本发明通过参考电压点与铺铜线连接后再由过孔连接到地平面，对于信号回流电流而言，铺铜线的回路阻抗小于地平面的回路阻抗，使信号回流集中于铺铜线，减小信号通过地平面的串扰与辐射，同时铺铜线与地平面由过孔相连接，保持铺铜线的逻辑接地。

Description

一种带隔离结构的PCB板
技术领域
本发明涉及一种带隔离结构的PCB板，具体涉及用于PCB布线中具有EMI干扰抑制的结构。
背景技术
在电子产品的设计中，PCB布线是主要的EMC干扰源和重要的干扰途径。对于强信号和敏感信号走线，由于地平面回路的信号回流的路径和面积不可控，极易造成与其他走线的串扰和信号的空间辐射。现有的EMI设计方法主要集中于带外信号在地平面的电流泄放，实际上由于泄放电流在地平面上的回流在地平面阻抗不理想的情况下，仍然可能造成干扰。因此，对PCB板上的强信号和敏感信号走线设计额外的电路回路，并使回路电流与地平面在直流共地的基础上进行隔离，是一种从根本上解决PCB板上的强信号和敏感信号走线的EMC问题的办法。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种带隔离结构的PCB板，通过在强信号和敏感信号走线旁用接地铺铜线方法设置电流回流路径，并将信号驱动电压和负载直接加载在信号走线和铺铜线上对信号与地平面进行隔离，实现强信号和敏感信号与地平面在保持共地的基础上，减小回路电流对地平面的影响，进而从根本上解决强信号和敏感信号在PCB设计上的EMC问题。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种带隔离结构的PCB板，其隔离结构包含元器件或互联线的参考电压点、过孔、信号线、地平面和铺铜线，参考电压点与铺铜线连接后再由过孔连接到地平面。
在一些实施例中，参考电压点与铺铜线直接连接或通过一个过孔连接后，再由另一过孔连接到地平面。
在一些实施例中，铺铜线与信号线平行，并位于PCB多层结构中的同一层。
在一些实施例中，铺铜线位于信号线的双侧对称分布，双侧铺铜线在信号线两端环绕信号线端相连接。
优选地，铺铜线信号线和地平面组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗相匹配。
优选地，铺铜线、信号线和地平面组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗在信号线两端通过电路相匹配。
优选地，隔离结构还包含元器件或者互联线的电压点，选择元器件或者互联线多个参考电压点之中与电压点之间工作频率阻抗最小的一个参考电压点与铺铜线连接后再由过孔连接到地平面。
在一些实施例中，电压点和信号线直接连接或者由一个过孔相连。
优选地，隔离结构在信号驱动端和负载端相同。
本发明的有益效果在于：
本发明通过元器件或互联线的参考电压点与铺铜线连接后再由过孔连接到地平面，对于信号回流电流而言，铺铜线的回路阻抗小于地平面的回路阻抗，使信号回流集中于铺铜线，减小信号通过地平面的串扰与辐射，同时铺铜线与地平面由过孔相连接，保持铺铜线的逻辑接地。
附图说明
图1是实施例1是所示一种带隔离结构的PCB板的立体图。
图2是实施例1是所示一种带隔离结构的PCB板的平面图。
图3是实施例2是所示一种带隔离结构的PCB板的立体图。
图4是实施例2是所示一种带隔离结构的PCB板的平面图。
图5是实施例3是所示一种带隔离结构的PCB板的立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作步骤，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，实施例1所示一种带隔离结构的PCB板，其隔离结构包含：元器件或互联线的电压点11、元器件或互联线的参考电压点12、过孔2、信号线3、地平面4和铺铜线5等。本实施例以电压点和信号线在PCB同一层的结构进行举例说明。
电压点11和参考电压点12是元器件或互联线在PCB板上的连接点。过孔2是电压点11、参考电压点12、信号线2、铺铜线5和地平面4之间在PCB多层结构间的层间连接方式。信号线3是PCB上信号走线。铺铜线5用于通过信号回路电流。地平面4是信号的参考电压平面。地平面4与铺铜线5之间由过孔相连接，其特征是，元器件或互联线的参考电压点12与铺铜线5连接后再由第三过孔23连接到地平面4。
电压点、参考电压点、信号线、地平面与铺铜线中的两个导体之间有一个或多个过孔相连，在本实施例中，过孔2包含第一过孔21、第二过孔22和第三过孔23，电压点11和信号线3由第一过孔21相连，参考电压点12与铺地线5由第二过孔22相连，地平面4与铺铜线5由第三过孔23相连。
铺铜线5与信号线3平行，并位于PCB多层结构中的同一层。铺铜线5位于信号线3的双侧对称分布，双侧铺铜线5在信号线3两端环绕信号线端相连接，其平面结构如图2所示。
为了抑制效果更好，同时不影响信号完整性，选择元器件或者互联线多个参考电压点之中与电压点11之间工作频率阻抗最小的一个参考电压点12与铺铜线5连接后再由第三过孔23连接到地平面4。
铺铜线5、信号线3和地平面4组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗相匹配。铺铜线、信号线和地平面组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗在信号线两端通过电路相匹配。
电压点11、参考电压点12、过孔2、信号线3、地平面4和铺铜线5组成的隔离结构在信号驱动端和负载端相同。
实施例2
如图3所示，实施例2所示一种带隔离结构的PCB板，其隔离结构包含：元器件或互联线的电压点11、元器件或互联线的参考电压点12、过孔2、信号线3、地平面4和铺铜线5等。本实施例以电压点和信号线在PCB不同层的结构进行举例说明
电压点11和参考电压点12是元器件或互联线在PCB板上的连接点。过孔是电压点11、参考电压点12、信号线2、铺铜线5和地平面4之间在PCB多层结构间的层间连接方式。信号线3是PCB上信号走线。铺铜线5用于通过信号回路电流。地平面4是信号的参考电压平面。地平面4与铺铜线5之间由过孔相连接。其特征是，元器件或互联线的参考电压点12与铺铜线5连接后再由过孔2连接到地平面4。
电压点、参考电压点、信号线、地平面与铺铜线中的两个导体之间有一个或多个过孔相连，在本实施例中，地平面4与铺铜线5由一个过孔2相连。电压点11与信号线3直接相连，参考电压点12与铺铜线5直接相连。
铺铜线5与信号线3平行，并位于PCB多层结构中的同一层。铺铜线5位于信号线3的双侧对称分布，双侧铺铜线5在信号线3两端环绕信号线端相连接，其平面结构如图4所示。
为了抑制效果更好，同时不影响信号完整性，选择元器件或者互联线多个参考电压点之中与电压点11之间工作频率阻抗最小的一个参考电压点12与铺铜线5连接后再由过孔2连接到地平面4。
铺铜线5、信号线3和地平面4组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗相匹配。铺铜线、信号线和地平面组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗在信号线两端通过电路相匹配。
电压点11、参考电压点12、过孔2、信号线3、地平面4和铺铜线5组成的结构在信号驱动端和负载端相同。
实施例3
如图5所示，实施例3是所示一种带隔离结构的PCB板，其隔离结构包含：元器件或互联线的电压点11、元器件或互联线的参考电压点12、过孔2、信号线3、地平面4和铺铜线5等。本实施例以铺铜钱只有单侧的情况进行举例说明。
电压点11和参考电压点12是元器件或互联线在PCB板上的连接点。过孔是电压点11、参考电压点12、信号线2、铺铜线5和地平面4之间在PCB多层结构间的层间连接方式，信号线3是PCB上信号走线，铺铜线5用于通过信号回路电流，地平面4是信号的参考电压平面，地平面4与铺铜线5之间由过孔相连接，其特征是，元器件或互联线的参考电压点12与铺铜线5连接后再由过孔22连接到地平面4。
电压点、参考电压点、信号线、地平面与铺铜线中的两个导体之间有一个或多个过孔相连，在本实施例中，过孔2包含第一过孔21和第二过孔22，电压点11和信号线3由第一过孔21相连，电压点12与铺地线5由第二过孔22相连，地平面4与铺铜线5由第二过孔22相连。
铺铜线5与信号线3平行，并位于PCB多层结构中的同一层。
为了抑制效果更好，同时不影响信号完整性，选择元器件或者互联线多个参考电压点之中与电压点11之间工作频率阻抗最小的一个参考电压点12与铺铜线5连接后再由第二过孔22连接到地平面4。
铺铜线5、信号线3和地平面4组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗相匹配。铺铜线、信号线和地平面组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗在信号线两端通过电路相匹配。
电压点11、参考电压点12、过孔2、信号线3、地平面4和铺铜线5组成的结构在信号驱动端和负载端相同。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种带隔离结构的PCB板，其隔离结构包含元器件或互联线的参考电压点、过孔、信号线、地平面和铺铜线，其特征在于：参考电压点与铺铜线连接后再由过孔连接到地平面。
2.根据权利要求1所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：参考电压点与铺铜线直接连接或通过一个过孔连接后，再由另一过孔连接到地平面。
3.根据权利要求1所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：铺铜线与信号线平行，并位于PCB多层结构中的同一层。
4.根据权利要求1所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：铺铜线位于信号线的双侧对称分布，双侧铺铜线在信号线两端环绕信号线端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：铺铜线信号线和地平面组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：铺铜线、信号线和地平面组成的传输线结构的特征阻抗与元器件或互联线阻抗在信号线两端通过电路相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：隔离结构还包含元器件或者互联线的电压点，选择元器件或者互联线多个参考电压点之中与电压点之间工作频率阻抗最小的一个参考电压点与铺铜线连接后再由过孔连接到地平面。
8.根据权利要求7所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：电压点和信号线直接连接或者由一个过孔相连。
9.根据权利要求1所述的一种带隔离结构的PCB板，其特征在于：隔离结构在信号驱动端和负载端相同。
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