在电子系统设计中，为了少走弯路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性 的要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个：
（1）干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。
（2）传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
（3）敏感器件，指容易被干扰的。如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC， 弱信号放大器等。

抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的 抗干扰性能。（类似于传染病的预防）

1、抑制干扰源 _
抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt。这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。 减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的 di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。
抑制干扰源的常用措施如下：
（1）继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加 续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可 动作更多的次数。
（2）在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般是RC串联电路，电阻一般选几K 到几十K，电容选0.01uF），减小电火花影响。
（3）给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。
（4）电路板上每个IC要并接一个0.01μF～0.1μF高频电容，以减小IC对电源的 影响。注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电 容的等效串联电阻，会影响滤波效果。
（5）布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。
（6）可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能 会把可控硅击穿的）。

2、按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和 有用信号的频带不同，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰 噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大，要特别 注意处理。所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般 的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离，用地线把它们隔离和在敏感 器件上加 蔽罩。
切断干扰传播路径的常用措施如下：
（1）充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就 解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路 或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容 组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
（2）如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之 间应加隔离（增加π形滤波电路）。 控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之 间应加隔离（增加π形滤波电路）。
（3）注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离 起来，晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。
（4）电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机，继电器）与敏感元件（如单片机）远离。
（5）用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后在一 点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则，厂家分配A/D、D/A芯片 引脚排列时已考虑此要求。
（6）单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。 大功率 器件尽可能放在电路板边缘。
（7）在单片机I/O口，电源线，电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件 如磁珠、磁环、电源滤波器，屏蔽罩，可显著提高电路的抗干扰性能。

3、提高敏感器件的抗干扰性能
提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声 的拾取，以及从不正常状态尽快恢复的方法。
提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下：
（1）布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声。
（2）布线时，电源线和地线要尽量粗。除减小压降外，更重要的是降低耦 合噪声。
（3）对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。其它IC的闲置 端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。
（4）对单片机使用电源监控及看门狗电路，如：IMP809，IMP706，IMP813， X25043，X25045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
（5）在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字 电路。
（6）IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座。

　　混合信号电路PCB 的设计很难，零件的布局，布线以及电源和地线的处理将影响到电路性能和电磁相容性能。本文介绍的地和电源的分区设计能最佳化混合信号电路的性能。

　　如何降低数字信号和模拟信号的相互干扰呢?在设计之前必须了解电磁相容 (EMC) 的两个基本原则：第一个原则是尽可能降低电流回路的面积；第二个原则是系统只采取一个参考面。相反如果系统存在两个参考面，就有可能形成一个偶极天线 (注：小型偶极天线的辐射大小与线的长度，流过电流的大小的频率成正比)；而如果信号不能由尽可能小的环路返回，就有可能形成一个大的环状天线 (注：大型环状天线的辐射大小与环路面积，流过环路的电流大小及频率的平方成正比)。在设计中要尽可能避免这两种情况。

　　有人建议将混合信号电路板上的数字地和模拟地分开，这样能实现数字地与模拟地之间的隔离。尽管这种方法可行，但是存在很多潜在的问题，在复杂的大系统中问题尤其突出。一旦跨越分割间隙布线，电磁辐射和信号串扰会急剧增加。在PCB 设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生EMI 问题。
　　
　　如 图1 所示，我们采用上述分割方法，而且信号线跨越了两地间的间隙，信号返回的路径是什么呢?假定被分割的两个地在某处连在一起(通常情况下是在某个位置单点连接)，在这种情况下，地电流将形成一个大的环路。流经大环路的高频电流会产生辐射和很高的地电感，如果流过环路的是低电平模拟电流，该电流很容易受到外部信号干扰。最糟糕的是当把分割地在电源处连接在一起时，将形成一个非常大的电流环路。另外，模拟地和数字地由一个长导线连接在一起会构成偶极天线。

　　了解电流回流到地的路径和方式是最佳化混合信号电路板设计的关键。许多设计工程师仅仅考虑信号流从何处流过，而忽略了电流的具体的路径。如果必须对地线层进行分割，而且必须由分割之间的间隙布线，可以先在被分割的地之间进行单点连接，形成两个地之间的连接桥，然后由该连接桥布线。这样，在每一个信号线的下方都能够提供一个直接的电流回流路径，从而使形成的环路面积很小。

　　采用光隔离元件或变压器也能实现信号跨越分割间隙。对于前者，跨越分割间隙的是光信号；在采用变压器的情况下，跨越分割间隙的是磁场。还有一种可行的方法是采用差分信号：信号从一条线流入从另一条信号线返回，这种情况下，不需要地作为回流路径。

　　要深入探讨数字信号对模拟信号的干扰必须先了解高频电流的特性。高频电流总是选择阻抗最小(电感最低)，直接位于信号下方的路径，因此返回电流会流过邻近的电路层，而无论这个邻近层是电源层还是地线层。

　　在实际工作中一般使用统一地，而将PCB 分区为模拟信号部分和数字信号部分。模拟信号在电路板所有层的模拟区内布线，而数字信号在数字电路区内布线。在这种情况下，数字信号返回电流不会流入到模拟信号的地方。只有将数字信号布在电路板的模拟信号部分或者将模拟信号布线在数字信号部分上时，才会出现数字信号对模拟信号的干扰。出现这种问题并不是因为没有分割地，真正的原因是数字信号的布线不适当。

　　PCB 设计采用统一地，由数字电路和模拟电路分区以及合适的信号布线，通常可以解决一些比较困难的布局布线问题，同时也不会产生因地分割带来的一些潜在的麻烦。在这种情况下，零件的布局的分区就成为决定设计优劣的关键。如果零件布局布线合理，数字地电流将限制在电路板的数字部分，不会干扰模拟信号。对于这样的布线必须仔细检查和核对，要保证百分之百遵守布线规则。否则，一条信号线走线不当就会破坏一个设计优良的电路板。

数字器件正朝着高速、低耗、小体积、高抗干扰性的方向发展,这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。

(1)高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。

合理选择层数能大幅度降低印板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,能更好地实现就近接地,能有效地降低寄生电感,能有效缩短信号的传输长度,能大幅度地降低信号间的交叉干扰等等,所有这些都对高频电路的可靠工作有利。有资料显示,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。但是,板层数越高,制造工艺越复杂,成本越高.

(2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。用Protel布线时可在以下两处预先设置,一是在“Options”菜单的“Track Mode”子菜单中预约以 45／90 Line或 90 Arc／Line方式布线,二是在“Auto”菜单的“Setup Autorouter…”项所打开的Routing Passes”对话框中选定“Add Arcs”,以便自动布线结束时使转角圆弧化.

(3)高频电路器件管脚间的引线越短越好。Protel满足布线最短化的最有效手段是在自动布线前对个别重点的高速网络进行“布线”预约。首先,打开“Netlst”菜单的“Edit Net”子菜单,会出现一个“Change Net”对话框,把此对话框中的“OptimizeMethod（布线优化模式）”选为“Shortest（最短化）”Rp可。其次,从整体考虑,元件布局时用“Auto”中Placement Tools－Shove’和“Auto”中的“Density(密度检查)”来对比调整,使元件排列紧凑,并配合“Netlist”菜单中的“Length”功能和“Info”菜单中的Lengthof selection”功能,对所选定的需最短化的重点网络进行布线长度测量.

(4)高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔（Via）越少越好,据测,一个过孔可带来约0.5 pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度。Protel软件专门提供了这一功能,它在 Auto菜单的Setup Autorouter…”项所打开的Routing Passes”对话框中,有一个“Advanced”栏目,把其中的“Smoothing”设为接通即可.

(5)高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免,但是在相邻的两个层,走线的方向务必取为相互垂直,这在Protel中不难办到但却容易忽视。在“Auto”菜单的“Setup Autorouter…项所打开的Routing Lagers对话框中允许对每一层的走线方向进行预定,供预选的方向有三种：“Horizontal、Vertical和 No Prefer－ence”,不少用户习惯选用“No Preference（无特定取向）”,认为这样布通率高,但是,在高频电路布线中最好在相邻层分别取水平和竖直布线交替进行。同一层内的平行走线无法避免,但可以在印板反面大面积敷设地线来降低干扰（这是针对常用的双面板而言,多层板可利用中间的电源层来实现这一功能）,Protel软件过去只提供了简单的“Fill”功能来应付这种需求,现在Windows下的Protel除此之外还在“Edit”菜单的“Place”选项中提供了更强大的放置“Polygon Plane”的功能,即：多边形栅格（条）铜箔面,如果在放置它时就把多边形取为整个印板的一个面,并把此栅格（条）与电路的GND网络连通,那么,该功能将能实现整块电路板的某一面的“铺铜”操作,经过“铺铜”的电路板除能提高刚才所讲的高频抗干扰能力外,还对散热、印板强度等有很大好处,另外,在电路板金属机箱上的固定处若加上镀锡栅条,不仅可以提高固定强度,保障接触良好,更可利用金属机箱构成合适的公共线。在软件菜单中打开此功能后可见到一个“Place Polygon Plane对话框,它会问你是否要把所放置的多边形栅格（条）与网络接通（connect net）,若接通该项,退出对话框时将提示你给出欲接通的网络名,给定接通GND网络将能起到屏蔽层的作用。同时还会问你“铺铜”的图案是用水平条（horizonta）、竖直条（vertica）还是栅格（两者都选即可）。选用栅格将会有较好的屏蔽效果,同时,栅格网的尺寸（习惯称作为“目”）确定依据所要重点屏蔽的干扰频率而定.

(6)对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施。该措施在Protel软件中也能自动实现,它就是“Edit”菜单的“Place”下的“Outline Select－ed Items”,即：绘制所选对象的外轮廓线。利用此功能,可以自动地对所选定的重要信号线进行所谓的“包地”处理,当然,把此功能用于时钟等单元局部进行包地处理对高速系统也将非常有益.

(7)各类信号走线不能形成环路,地线也不能形成电流环路。Protel自动布线的走线原则除了前面所讲的最短化原则外,还有基于X方向、基于Y方向和菊花状（daisy）走线方式,采用菊花状走线能有效避免布线时形成环路。具体可打开‘Netlist”菜单的“Edit Net”子菜单,出现一个“Change Net”对话框,把此对话框中的“Optimize Method（布线优化模式）”选为“Daisy Chain”即可

(8)每个集成电路块的附近应设置一个高频退耦电容。由于Protel软件在自动放置元件时并不考虑退耦电容与被退耦的集成电路间的位置关系,任由软件放置,使两者相距太远,退耦效果大打折扣,这时必须用手工移动元件（“ Edit”、“ Move”“component”）的办法事先干预两者位置,使之靠近.

(9)模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节。在实际装配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠,在电路原理图上对它一般不予表达,由此形成的网络表（netlist）就不包含这类元件,布线时就会因此而忽略它的存在。针对此现实,可在原理图中把它当作电感,在PCB元件库中单独为它定义一个元件封装,布线前把它手工移动到靠近公共地线汇合点的合适位置上 。