第第21頁高速電路板的設(shè)計(jì)方法0推薦高速電路板的設(shè)計(jì)方法

引言

當(dāng)今對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說，最重要的因素就是速度。我們通常采用的是

66MHz~200MHz的處理器，233MHz和266MHz處理器的應(yīng)用也越來越廣泛。

提出高速要求的原因有兩個(gè)：一、要求系統(tǒng)在人們認(rèn)為適合的時(shí)間幀中完成復(fù)雜

的任務(wù)。比如說，即使是最基本的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作也需要通過處理大量的信息才

能夠完成。二、元件廠商能夠生產(chǎn)出高速器件。目前，可編程陣列邏輯（PAL?）

器件可提供的傳輸延遲是4.5ns，而復(fù)雜的PLD（如MACH?）的傳輸延遲是5ns，

這似乎是快速的，但并不是傳輸延遲造成的，其實(shí)快速的傳輸延遲是由快速的邊

沿速率獲得的。將來會(huì)出現(xiàn)速度更快的器件，可以提供相對(duì)更快速的邊沿速率。

高速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅需要借助快速的元件，而且需要精心的設(shè)計(jì)。器件的模

擬部分和數(shù)字部分同等重要。高速系統(tǒng)存在的主要問題是噪音的產(chǎn)生，高頻能夠

輻射并造成干擾，相應(yīng)的快速邊沿速率可能會(huì)產(chǎn)生振蕩、反射和串?dāng)_現(xiàn)象，如果

不能及時(shí)檢查出來，這種噪音可能會(huì)大大地降低系統(tǒng)的性能。

本文對(duì)利用PC板布局實(shí)現(xiàn)高速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述，主要內(nèi)容包括：

2電源分布系統(tǒng)及其對(duì)供膳寄宿處產(chǎn)生的影響；

2傳輸線路以及相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則；

2串?dāng)_的產(chǎn)生和消除；

2電磁干擾

1.電源分布

電源分布網(wǎng)絡(luò)是高速電路板設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素。無噪音的電路板必需

無噪音的電源分布網(wǎng)絡(luò)。注意，設(shè)計(jì)無噪聲的VCC和無噪聲的地一樣重要。本文

主要論述的是AC用途，因此VCC就是地。

電源分布網(wǎng)絡(luò)還必須為電路板上所有信號(hào)提供返回路徑。由于返回路徑的作

用在低頻時(shí)不很明顯，所以常常被忽視，而許多設(shè)計(jì)即使在返回路徑的特性被忽

視的情況下也能運(yùn)行。

1.1.電源分布網(wǎng)絡(luò)作為電源

1.1.1.阻抗的作用

假設(shè)有一塊帶有數(shù)字IC和+5.0V電源的電路板，規(guī)格為5"x5"，目的是將

+5.0V電壓正確地傳遞到電路板上每個(gè)器件的電源引腳，而不用考慮器件相對(duì)于

電源的位置。另外，引腳處的電壓是不受線路噪音影響的。

具有這些特征的電源示意地表示為理想的電壓源（見圖1a），其阻抗為零，

這可以保證負(fù)載和源電壓相等，也意味著噪音信號(hào)會(huì)被吸收，原因是噪音發(fā)生器

的源阻抗是有限的。遺憾的是，這只是一種理想的情況。

圖1b舉例說明了真實(shí)電源的情況，它有電阻、電感和電容形式的阻抗，分

布在電源分布網(wǎng)絡(luò)。噪音信號(hào)可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的阻抗而影響電壓的增加。

設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要盡可能減小電源分布網(wǎng)絡(luò)的阻抗，具體可通過電源總線和電

源層兩種方案來實(shí)現(xiàn)。雖然電源層的阻抗特性比電源總線好，但是實(shí)際考慮時(shí)可

能更傾向于電源總線方法。

圖1.電源a)理想的情況；b)更現(xiàn)實(shí)的情況

1.1.2.電源總線與電源層的比較

圖2展示了兩種電源分布方案。總線系統(tǒng)（圖2a）由一組線跡和系統(tǒng)器件要

求的不同電壓電平構(gòu)成，邏輯上通常是+5V和地線，各電壓電平要求的線跡數(shù)量

隨系統(tǒng)的不同而變化。電源層系統(tǒng)（圖2b）由覆蓋了金屬的完整層（或者是層

段）構(gòu)成，各電壓電平都要求有獨(dú)立的層，金屬中唯一的間隙是用來放置引腳和

信號(hào)饋通的。

早期主要出于費(fèi)用方面的考慮，主要采用電源總線方案。電源總線與信號(hào)線

在同一層面上。必須由電源總線為所有器件提供電源，其他的空間用于走信號(hào)線，

電源總線呈長長的窄帶狀，因而在相對(duì)小的截面積上會(huì)產(chǎn)生小的電阻。

雖然電阻比較小，但非常重要。即使是小電路板，也能容納20-30個(gè)器件。

假如20個(gè)器件的電路板上的每個(gè)器件吸收200mA的電流，那么總電流將是4A，

0.125Ω的總線電阻將產(chǎn)生0.5V的電壓降，假設(shè)電源是5V，則總線上最后一個(gè)

器件只可能接收4.5V。

因?yàn)殡娫磳犹畛淞苏麄€(gè)層，所以唯一的限制是電路板的大小。電源層的電阻

對(duì)于提供相同器件數(shù)量的電源總線上的電阻來說，只是很小的一部分，因此與電

源總線比較起來，電源層更可能為所有器件提供全部的能量。

在電源總線方案中，電流被限制在由總線定義的路徑上。高速器件產(chǎn)生的線

路噪音會(huì)影響電源總線上的其它器件。在圖2a所示的電路板上，U9產(chǎn)生的噪音

通過總線傳至U7。

而在電源層方案中，由于電流路徑不受限制，因此噪音電流是分布式的，再

加之阻抗較低，使電源層受噪音的影響比電源總線小。

圖2.電源分布系統(tǒng)a)電源總線；b)電源層

1.1.3.線路噪音的濾波

電源層單獨(dú)無法消除線路噪音，既然所有的系統(tǒng)都會(huì)遇到噪音問題，那么不

管采用何種電源分布方案，都需要借助旁路電容來進(jìn)行濾波。通常情況下，1μ

F~10μF電容放置在電路板的電源輸入上，而0.01μF~0.1μF電容則放置在電

路板的每個(gè)有源器件的電源引腳和接地引腳上。

這里旁路電容充當(dāng)?shù)氖菫V波器的角色。大電容（≈10μF）放置在電路板的

電源輸入上，用以濾波通常由電路板外產(chǎn)生的較低頻信號(hào)（比如60Hz線路頻率）。

電路板上有源器件產(chǎn)生的噪音諧波范圍在100MHz以上。每個(gè)芯片上放置的旁路

電容（0.1μF）通常比電路板間的電容小得多。

既然目標(biāo)是要濾除電源上所有AC成分，似乎電容越大越好，這樣可以降低

阻抗，但實(shí)際上電容并不具有理想特性。

圖3a是理想電容的例子，圖3b是現(xiàn)實(shí)電容的例子。電容所需的焊盤及引線

會(huì)產(chǎn)生電阻和電感，因?yàn)檫@些寄生元件與電容串聯(lián)在一起，所以把它們叫做等效

串聯(lián)電阻（ESR）和等效串聯(lián)電感（ESL）。

因此電容就是一個(gè)串聯(lián)諧振電路，

圖3.a)電容的理想示意圖；b)寄生元件模擬的現(xiàn)實(shí)環(huán)境

如圖4a所示，頻率低于fR的是容性的，而高于fR的是感性的，因而電容與

其說是高阻濾波器，還不如說是帶阻濾波器。

圖4.a)電容阻抗與頻率；b)使用同類結(jié)構(gòu)時(shí)減小電容的效果（常數(shù)ESL）

舉例說明，用于連接電路板-電源的10μF電容通常是由絕緣材料隔離的金

屬箔卷制成的（見圖5），這樣就會(huì)產(chǎn)生大的ESL和大的ESR。正因?yàn)橛写蟮腅SL，

fR一般小于1MHz，所以它們是消除60Hz噪聲最好的濾波器，但不能有效地消

除期望的100MHz甚至更高的交換噪聲。

圖5.大電容（容值≥μF）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ESL和ESR源于采用的電容和電介質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)，而不是電容值。通過將

電容替換成同類型的大電容也無法改善高頻阻性能。當(dāng)大電容的頻率低于小電容

的fR時(shí)，大電容的阻抗就比小電容的小，而當(dāng)頻率高于小電容的fR時(shí)，則兩個(gè)

電容的阻抗沒有差異（圖4b）。這是因?yàn)橹挥须娙萘堪l(fā)生了變化，ESL基本保持

不變，除非電容結(jié)構(gòu)有所變化。若要提高高頻濾波的能力，就必須選用較小ESL

類型的電容替代原來的電容。

電容類型根據(jù)特定的頻率和應(yīng)用的不同而變化，表1提供了一些器件類型的

信息。

表1.旁路電容類型

類型范圍應(yīng)用

電解1μF~>20μF通常用于電路板的電源連接

玻璃封裝陶瓷0.01μF~0.1μF

用作芯片的旁路電容，且常常與電解電

容并聯(lián)，以擴(kuò)展濾波器的帶寬，增加阻

帶。

陶瓷片0.01μF~0.1μF主要用于芯片，偏重小尺寸時(shí)也有用。

非鐵磁<0.1μF

用于對(duì)噪音敏感器件的旁路，常于其它

的陶瓷片并聯(lián)，以增加阻帶。

最小ESL電容通常是用非鐵磁材料制成的，具有小電壓-電容乘積，因此要

想借助具有實(shí)際擊穿電壓的大電容來防止出現(xiàn)電路板故障是非常困難的。然而由

于濾波性能好，所以不一定需要大數(shù)值電容。圖6將C0G（非鐵磁的）類型的

0.01μF電容與其它類型的0.1μF電容作了比較，證明0.01μF電容在高頻時(shí)具

有良好的濾波性能。

圖6.X7R和C0G兩種類型結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)

電容圖說明任何一種電容的有效頻率操作范圍都是有限的，系統(tǒng)不僅有高頻噪音，而且

還有低頻噪音，我們希望能擴(kuò)展這個(gè)范圍，具體可通過將大電容、小ESL器件與較小電容、

極小ESL器件并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。圖7表明這種方法可以大大擴(kuò)展有效的濾波頻率范圍。

圖7.兩個(gè)并聯(lián)電容的頻率響應(yīng)

1.1.4.旁路電容的布局

選擇濾波電容之后，就必須將它們放置在電路板上。圖8a展示了電路板上低速器件的

標(biāo)準(zhǔn)放置。電容靠近器件的頂端放置以確保接通度，這種布局非常簡單，但在高頻應(yīng)用下性

能不佳。

注意，VCC電容連接非常近似于芯片的VCC連接，而接地連接則大不一樣。因?yàn)殡娫磳?/p>

的噪音不是單一的，所以電容不能濾除芯片引線處的噪音，只能濾除芯片附近的噪音。

圖8.a)旁路電容的典型放置；b)旁路電容的優(yōu)選放置

確保芯片和電容在同一點(diǎn)上與VCC和地層接觸，以提高性能。因?yàn)殡娙菖c芯片不一樣大

小，所以VCC和地層接點(diǎn)與電容之間有必要運(yùn)行兩條線跡，如圖8b所示。“引線延伸”應(yīng)當(dāng)

盡可能短地放置在非電源層上，通常情況下，電容最好放置在電路板的另一面，芯片的正下

方，表面貼片電容在這里可以很好地工作。

值得注意的是，電容與電源引腳之間的“引線延伸”線跡應(yīng)當(dāng)占有的空間可能會(huì)影響信

號(hào)線的布線，然而這時(shí)過多的考慮信號(hào)線的布線可能會(huì)影響以后的減噪工作。

對(duì)于具有多個(gè)VCC和接地引腳的器件來說，如何得到最佳的旁路效果，取決于器件本身，

特別是器件內(nèi)部的電源引腳是否相連。如果電源引腳已經(jīng)在器件內(nèi)部相連了，則只需要在一

個(gè)電源腳到一個(gè)接地引腳間進(jìn)行旁路即可。如果內(nèi)部的電源引腳沒有任何連接，那么獨(dú)立的

VCC引腳必須單獨(dú)去耦。通常最好與器件廠商取得聯(lián)系，獲得有關(guān)的幫助信息。

1.2.電源分布網(wǎng)絡(luò)作為信號(hào)返回路徑

電源網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)橄到y(tǒng)中的所有信號(hào)提供返回路徑，不論它們是在電路板上還是電路板外

生成的，設(shè)計(jì)好合理的返回路徑，可以解決多種高速噪音問題。

1.2.1.信號(hào)返回線路的自然路徑

信號(hào)交換邊沿生成的能量是高速設(shè)計(jì)中最重要的問題。每當(dāng)信號(hào)交換時(shí)，就會(huì)生成AC

電流，電流需要有閉合的環(huán)路，如圖9a和9b所示，地端和VCC提供了完成環(huán)路所需的返回

路徑，圖9c示意了這種環(huán)路。

圖9.電路板上信號(hào)的電流環(huán)路a)通過VCC；b)通過地；c)相當(dāng)?shù)腁C路徑

電流環(huán)路中的電感可以當(dāng)作單圈線圈，它們可能會(huì)使振蕩、串?dāng)_和輻射等問題更加惡化。

電流環(huán)路電感及其相關(guān)的問題會(huì)隨環(huán)路的變大而增加，因此最大限度地減小環(huán)路的大小可以

使出現(xiàn)問題的可能性降到最低。

AC返回信號(hào)可以在整個(gè)層上選擇路徑，它們選擇最小阻抗的路徑（不一定是電阻最小），

阻抗也包括電感和電容，金屬的阻值很小，因此阻抗主要是電感。因?yàn)樽杩闺S電感的增大而

增大，所以最小阻抗路徑就是最小電感路徑。

假如由A到B的信號(hào)線路選擇了任意路徑，那么自然返回路徑就不一定是一條直線，

這是由最小電阻決定的。如圖10所示，信號(hào)線路電感和返回線路的增加與兩個(gè)路徑的分離

有關(guān)。最小阻抗路徑就是使信號(hào)返回線路靠近信號(hào)線路的路徑，這樣，信號(hào)返回盡可能地靠

近信號(hào)線路，因此產(chǎn)生最小的環(huán)路。在多層板中，“盡可能近”通常指信號(hào)線跡上下的地層

或VCC層；兩層板中是指最近的地或VCC線跡。

圖10.信號(hào)及返回路徑的分離導(dǎo)致了電感的增大

1.2.2.總線與信號(hào)返回路徑平面的對(duì)比

圖2a表明電源總線具有固定的路徑，不論它是否是最佳路徑，返回信號(hào)總是沿這條路

徑走。如果信號(hào)線路不放置在電源總線附近以減小環(huán)路面積，那么就可能出現(xiàn)大環(huán)路。如果

沒有仔細(xì)考慮采用電源分布總線方案的電路板布局，則這種方案可能會(huì)產(chǎn)生大的噪音。

電源層對(duì)電流沒有任何限制，因此返回信號(hào)可以選擇最小阻抗路徑，它最接近信號(hào)線路，

電流環(huán)路也最小，是高速系統(tǒng)的首選方案。

雖然電源層比總線更占有優(yōu)勢，但設(shè)計(jì)者可證明它是有缺陷的。返回信號(hào)的自然路徑若

有任何中斷，將迫使路徑繞過斷開處，從而增加了環(huán)路的面積（見圖11）。因此一定要注意

地層和電源層上的切口問題。

圖11.電源層的中斷導(dǎo)致的環(huán)路增加

1.3.布局規(guī)則及電源分布考慮

下列的布局規(guī)則有助于您利用電源層的優(yōu)勢，避免出現(xiàn)失誤。

a.注意通孔

電源層的切口容易出現(xiàn)在通孔或者過孔處，信號(hào)線穿過電路板面并且將元件、連接器與

電路板連接時(shí)，肯定會(huì)有切口。它們的周圍是小的間隙，此處的電源層被蝕刻，以避免信號(hào)

線路出現(xiàn)短路。如果通孔是閉合的且蝕刻比較大，則可能形成勢壘阻擋返回路徑，這可能會(huì)

出現(xiàn)在背板連接器和器件插座上。

例如，VME背板上的連接器。此連接器有104個(gè)引腳，通孔可能會(huì)阻礙信號(hào)的返回，

所有的返回信號(hào)被迫傳送到電路板的邊緣，這樣不僅加長了環(huán)路，而且所有的返回信號(hào)都共

享相同的邊緣，導(dǎo)致了串?dāng)_的發(fā)生（見圖12）。

圖12.由于通孔原因造成信號(hào)的返回選擇共同的路徑

b.充足的地線電纜

引出電路板的電纜也應(yīng)當(dāng)考慮電流環(huán)路問題。每個(gè)信號(hào)都應(yīng)是兩線對(duì)，一條傳送信號(hào)，

另一條供給返回信號(hào)。這兩條線應(yīng)當(dāng)彼此靠近以減小環(huán)路。圖13a和13b示意了較差的配置，

而圖13c示意了正確的配置。

圖13.連接器的配置：

a)地線不足；

b)地線充足，但集中的地

線會(huì)造成較大的電流環(huán)

路；

c)地線平均地分布在信

號(hào)線路中間

c.模擬電源層與數(shù)字電源層的分離

高速模擬器件對(duì)數(shù)字噪音比較敏感，比如說，放大器可以放大交換噪音，使它更象是尖

峰信號(hào)，因此在兼具模擬和數(shù)字功能的電路板上，電源層通常是分離的，各層在電源處連接

在一起，這樣會(huì)給使用兩種類型信號(hào)的器件（如DAC或者電壓比較電路）帶來問題。信號(hào)

線路必須穿過層邊界，邊界迫使返回路徑在返回到驅(qū)動(dòng)器以前先到達(dá)電源。

解決方法是在信號(hào)經(jīng)過的地層上放置跳線（見圖14），它可以為返回的信號(hào)提供跨越斷

線的電橋，這樣有助于減小電流環(huán)路。

圖14.為信號(hào)返回路徑在模擬電源層和數(shù)字電源層之間搭接的跳線

d.避免獨(dú)立層的重疊

當(dāng)使用分離的電源層時(shí)，務(wù)必注意不要將數(shù)字電路的電源層和模擬電路的電源層重疊在

一起。模擬和數(shù)字電源層的分離用于隔離彼此之間的電流，一旦出現(xiàn)電源層的重疊，就將造

成電容的耦合，從而失去隔離的作用。

為了確保電源層的分離，可以在電路板的獨(dú)立層之間進(jìn)行截割，然后檢查暴露的電路板

邊緣，除非特別設(shè)計(jì)使線跡或連接跨越邊界，否則應(yīng)當(dāng)看不到金屬的痕跡。

e.隔離敏感元件

有些器件，比如鎖相環(huán)路，尤其對(duì)噪音干擾非常敏感，它們有較高的隔離要求。

通過蝕刻電源層上器件周圍的馬蹄形部分，可以獲得良好的隔離效果（見圖15）。器件

所用的信號(hào)都通過馬蹄形末端的狹窄間隙進(jìn)出，電源層上的噪音電流必須經(jīng)過間隙，這樣就

不會(huì)靠近敏感部件。

采用這種方法時(shí)，要確保其它的信號(hào)被路由遠(yuǎn)離隔離區(qū)，否則由這些線路生成的噪音信

號(hào)可能會(huì)造成此方法所極力避免的干擾。

圖15.噪音敏感元件的隔離

f.電源總線靠近信號(hào)線路放置

有時(shí)，設(shè)計(jì)者不得不使用兩層板，使用電源總線來替代電源層。即使遇到這種情況，也

可以通過將總線盡可能靠近信號(hào)線路放置來控制環(huán)路的面積。接地總線會(huì)跟著電路板另一面

的最敏感信號(hào)走（見圖16），信號(hào)環(huán)路與使用電源層時(shí)一樣。

圖16.為總線式電源分布系統(tǒng)提供最適宜的信號(hào)返回路徑

2.把信號(hào)線當(dāng)作傳輸線看待

返回信號(hào)選擇最小阻抗路徑有助于控制信號(hào)線路與AC接地的關(guān)系，而且信號(hào)線路保持

恒定的阻抗，這類信號(hào)線路稱為受控阻抗線路，為電路板的信號(hào)傳輸提供了最好的媒介。

當(dāng)信號(hào)延遲遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重要的轉(zhuǎn)換時(shí)間時(shí)，信號(hào)線路就必須作為傳輸線路來看待。傳輸線

路端接不正確，易于產(chǎn)生反射，使信號(hào)失真。線路負(fù)載端的信號(hào)好象在振蕩，降低了系統(tǒng)的

運(yùn)行速度（見圖17），還可能導(dǎo)致假同步，破壞系統(tǒng)的功能性。

圖17.信號(hào)線路上的反射a)驅(qū)動(dòng)器；b)負(fù)載

圖18模擬了受控阻抗信號(hào)線路，從圖上看，電感和電容平均分布在線路上，他們的單

位分別是每單位長度亨利和每單位長度法拉。

圖18.傳輸線路

從圖中可以得到兩個(gè)重要的參數(shù)：阻抗（Z0）和傳播延遲（tPD）。在無損的信號(hào)線路中，

Z0是AC電阻，也就是說Z0相對(duì)于驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)純電阻，單位是歐姆（Ω）。

在下列公式中，L0表示信號(hào)線路電感，單位是亨；C0表示信號(hào)線路電容，單位是法拉。

傳播延遲與L0和C0有關(guān)，單位是每單位長度時(shí)間，公式是

傳輸線路的類別

對(duì)于印刷電路板的設(shè)計(jì)來說，信號(hào)線路只可能有兩種類型：帶狀線和微帶（見圖19）。

帶狀線放置在兩個(gè)電源層之間，由于信號(hào)線路得到了屏蔽，因此從理論上講，這種方法可以

提供最清的信號(hào)，但線路是隱藏的，因此不易接入信號(hào)線路。微帶放置在外層，它的一面是

地層，易于接入信號(hào)線路。

圖19.電路板的信號(hào)線路構(gòu)成a)帶狀線；b)微帶

參數(shù)C0、L0、Z0和tPD是由信號(hào)線路的物理尺寸和電路板材料的電介質(zhì)屬性共同決

定的。對(duì)于帶狀線來說，

對(duì)于微帶來說，

eR是電路板材料的相對(duì)電介質(zhì)常數(shù)，材料通常采用環(huán)氧片狀玻璃纖維，eR平均值是5。

實(shí)例

對(duì)于線跡和電路板的尺寸有某些具體的規(guī)定。通常廠商會(huì)銷售有1oz銅線的電路板，

因此金屬的厚度約有1mil，而線跡的寬度應(yīng)是8~15mil。小于8mil的信號(hào)線路較難控制，

而大于15mil的信號(hào)線路易于產(chǎn)生過大的電容，一般選用10mil值。層的分離取決于所選

的電路板厚度和層數(shù)，對(duì)于此例，30mil就比較合適。

依據(jù)上面的敘述，可以計(jì)算出典型信號(hào)線路的相關(guān)參數(shù)，假設(shè)寬度=10mil，厚度=1mil，

間隔=30mil，eR=5，則推導(dǎo)出

2.1.分布式負(fù)載的計(jì)算

信號(hào)線路在線跡的末端有集總負(fù)載時(shí)（見圖20），采用上面的計(jì)算方法。如果信號(hào)線路

上的負(fù)載是分布式的（見圖21），則負(fù)載器件的電容也是分布式的，它增大了線路的電容量，

這樣就改變了信號(hào)線路的Z0和tPD參數(shù)，新的參數(shù)CL由基于增加電容的原始值得到，單位

是每單位長度法拉：

圖20.帶有集總負(fù)載的傳輸線路

分布式負(fù)載常見于存儲(chǔ)器組中，這類器件的輸入電容范圍在4pF到12pF之間，下例

選用了5pF。存儲(chǔ)器器件的物理尺寸通常規(guī)定為每英寸可放置兩個(gè)器件，分布式附加電容

的計(jì)算公式是：

圖21.帶有分布式負(fù)載的傳輸線路

阻抗因分布式負(fù)載的存在而大大減小，信號(hào)傳輸也更慢。

反射

電源產(chǎn)生的信號(hào)能量由Z0Ω決定，即使將線路看作為電阻，信號(hào)線路也不會(huì)耗散能量。

如圖20所示，信號(hào)能量是由負(fù)載阻抗（ZL）耗散的。

電源到負(fù)載的最大能量轉(zhuǎn)換要求負(fù)載阻抗等于源阻抗。若要將完整的信號(hào)轉(zhuǎn)換成ZL，

就必須使ZL等于Z0，如果兩個(gè)值不相等，某些信號(hào)能量就會(huì)耗散，保留下來的將反射回電

源，這樣源發(fā)生器輸出就要補(bǔ)償“新”負(fù)載。

負(fù)載端信號(hào)的波形可以看作是原始產(chǎn)生的信號(hào)和由負(fù)載反射回的信號(hào)的疊加，波形的變

化取決于兩個(gè)因素：一、負(fù)載與線路阻抗的失配；二、信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間（tR）與線路傳播延遲

（t）的比率，即tR/t。如果轉(zhuǎn)換時(shí)間大大超過線路的傳播延遲，那么只要原始信號(hào)發(fā)生很小

的變化，就會(huì)反射回電源。源發(fā)生器將補(bǔ)償“新”負(fù)載，并傳輸幾乎沒有信號(hào)干擾的正確信

號(hào)，負(fù)載端有小小的信號(hào)過沖。

如果信號(hào)變化之后，線路的傳播延遲很長足以反射回電源，那么發(fā)生器必須作相應(yīng)的變

化以補(bǔ)償負(fù)載，負(fù)載反射新的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致振蕩，如圖17所示。

過沖量通常與信號(hào)線路的長度成比例地變化，直到信號(hào)線路的延遲等于轉(zhuǎn)換時(shí)間。從這

點(diǎn)可以看出，過沖可以與原始轉(zhuǎn)換一樣多，并雙倍于轉(zhuǎn)換變動(dòng)。

足夠長的信號(hào)線路同傳輸線路一樣會(huì)產(chǎn)生明顯的反射，信號(hào)線路與傳輸線路的相似是由

容許失真數(shù)決定的。經(jīng)驗(yàn)法則認(rèn)為原始信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于信號(hào)傳播延遲的4倍時(shí)，信號(hào)線

路作為傳輸線路看待（見圖22）。即：tR/τ≥4。

圖22.原始信號(hào)與反射信號(hào)之間的最小延遲

更保守的規(guī)則是當(dāng)tR/τ小于傳播延遲的8倍時(shí)，將信號(hào)線路看作傳輸線路。通常情況

下，轉(zhuǎn)換時(shí)間相對(duì)于信號(hào)線路的傳播延遲越大，合成的信號(hào)就越清潔。

由此可以判斷何種長度的微帶線路必須作為傳輸線路。器件的tR在5ns（尤指采用雙極

技術(shù)的器件）到1ns（尤指較新的雙極和CMOS器件）之間變化。表2列出了適用于上例

的上升時(shí)間和相關(guān)的信號(hào)線路長度。

表2實(shí)例：tR/τ=4中tR及相關(guān)的傳輸線路長度

tR（ns）線路長度（英寸）

58.6

46.9

35.1

23.4

11.7

對(duì)于轉(zhuǎn)換時(shí)間為5ns的老器件來說，信號(hào)線路短于8.6″的不作為傳輸線路處理，而對(duì)

于較新的高速器件來說，即使是兩英寸的線路也看作傳輸線路。實(shí)際上，具有高速器件的電

路板上的所有信號(hào)線路都是傳輸線路。

如果上例中的傳輸線路有分布式負(fù)載，則必須重新考慮傳輸線路的最小長度。如圖3

所示，tR=5ns時(shí)，4英寸的線路是傳輸線路，而tR=1ns時(shí)，短于1英寸的信號(hào)線路也是傳

輸線路。

表3tR/τ=4中集總負(fù)載和分布式負(fù)載的tR及相關(guān)的傳輸線路長度

線路長度（英寸）

tR（ns）

集總負(fù)載分布式負(fù)載

58.63.6

35.12.17

23.41.4

11.70.75

反射的量化

假定信號(hào)線路被認(rèn)定為傳輸線路，反射信號(hào)的大小取決于Z0和ZL的差值。數(shù)字百分比

標(biāo)志或反射的原始信號(hào)被叫做反射系數(shù)（KR），公式如下：

反射回的原始信號(hào)的百分比等于100*KR。

開負(fù)載時(shí)，

短負(fù)載時(shí)

對(duì)于開負(fù)載和短負(fù)載來說，整個(gè)信號(hào)的反射沒有任何衰減。短負(fù)載時(shí)的反射系數(shù)是個(gè)負(fù)

數(shù)，這表示反射的信號(hào)是由原始信號(hào)轉(zhuǎn)化來的。

對(duì)于印刷電路板來說，所期望的失配類型是可以估測的。Z0的范圍通常在30Ω到150

Ω之間，輸入阻抗的范圍在10kW（雙極器件）到100kW（CMOS器件）之間，輸出阻抗

極低。比如PALCE16V8這樣的CMOSPAL器件有0.2V的典型輸出低電壓，電流是24mA，

電阻大約是8Ω，輸出高阻抗大約是50Ω，接近于期望的Z0值。

下面論述CMOS器件作為微帶線路的負(fù)載時(shí)高電壓向低電壓的轉(zhuǎn)換。

驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗（ZS）是：

從輸出的I/V曲線可以得出更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。負(fù)載的輸入阻抗大于100kΩ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Z0

值（67Ω），負(fù)載的KR實(shí)際等于1，而源的KR是：

驅(qū)動(dòng)器生成的信號(hào)在3.5V與0.2V之間轉(zhuǎn)換，由于驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗和Z0構(gòu)成了分壓

器，因此生成的信號(hào)是：

源端合成的信號(hào)是：VS=3.5V-ΔV=3.5V-2.84V=0.066V

信號(hào)到達(dá)負(fù)載后，VL由原來的傳輸電壓降低了2.84V，反射后又降低2.84V，初始的

VL是3.5V，而現(xiàn)在只有-2.19V。

一開始，VS=0.66V，反射的信號(hào)返回源端。每個(gè)源KR反射一部分信號(hào)，VS等于原始

信號(hào)、反射信號(hào)與第二次反射信號(hào)之和。第二次反射等于：VR=-0.78*-2.84=2.21V，

VS=0.66V-2.84V+2.21V=-0.035V

第二次反射回負(fù)載，當(dāng)信號(hào)達(dá)到時(shí)，VL=-2.19+2.21+2.21=2.24，信號(hào)繼續(xù)以這種方式前

后跳動(dòng)，每跳動(dòng)一次，電壓就變小一次。如圖23所示，左邊和右邊的線分別代表源電壓和

負(fù)載電壓，成角的線表示傳輸信號(hào)和反射信號(hào)的數(shù)值。

圖23.反射信號(hào)的示意圖

圖24示意了時(shí)間域中的相同信息，圖的上半部分表示源信號(hào)，下半部分表示負(fù)載信號(hào)。

注意，信號(hào)強(qiáng)度需要經(jīng)過五個(gè)完整的周期才能降到輸入閾值以下。傳播延遲通常是2ns/ft~5

ns/ft。假設(shè)tPD=3ns/ft，線直徑是6英寸，則線路的延遲大約是1.5ns。經(jīng)過最初的轉(zhuǎn)換，延

遲13.5ns的信號(hào)也是有效的。

圖24.反射信號(hào)的時(shí)間示意圖a)源信號(hào)；b)負(fù)載信號(hào)

端接

對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)來說，上例中的反射數(shù)過大，需要采用一種方法來消除或者至少減少反

射。當(dāng)ZL=Z0時(shí)，反射可以減少，因此有必要改變ZL使之等于ZO。

為了理解這一點(diǎn)，我們來看看PAL器件的輸入和輸出阻抗的特性，輸入阻抗較高，雙

極元件是10kW，而CMOS是100kW，輸出驅(qū)動(dòng)器的阻抗較低。

端接可以采用兩種方案來實(shí)現(xiàn)：一、使ZL降低到Z0以消除負(fù)載的反射；二、增加ZS

到Z0時(shí)以消除源端的二次反射。將電阻與負(fù)載并聯(lián)放置可以降低ZL值，這種方法稱為并聯(lián)

端接；將電阻與電源、線路串聯(lián)放置可以增加ZS值，這種方法稱為串聯(lián)端接。

圖25a是并聯(lián)端接的例子，由于多數(shù)器件的輸入電阻非常大，所以RL可以等于Z0。

圖25.a)并聯(lián)端接；b)戴維南等量；c)有源電壓；d)串聯(lián)電容；e)串聯(lián)端接

這種方法有一個(gè)缺點(diǎn)：高輸出狀態(tài)時(shí)電流消耗大。采用50Ω電阻端接時(shí)，電流消耗最

大為48mA。多數(shù)驅(qū)動(dòng)器的IOH是3.2mA，顯而易見它高于器件所支持的數(shù)值，但仍然保持

VOH值。

由于IOL通常大于I0H，所以端接到VCC可能對(duì)解決這一問題有所幫助。而設(shè)計(jì)電路板

應(yīng)用時(shí)，大多數(shù)CMOS器件采用的驅(qū)動(dòng)器的IOL是24mA或更小，低于支持的數(shù)值，低阻

抗傳輸線路的VOL值仍保持不變。

圖25b中使用了兩個(gè)電阻，可以大幅度地減小電流，電阻器變成了分壓器，戴維南電壓

是：

戴維南電阻是：

盡管這是一種比較好的解決方案，但電阻介于VCC和地之間，所以電源電流較大。

減小負(fù)載的另一種方法是將電阻作為VOH和VOL之間正電壓的參考（見圖25c）。經(jīng)

過50-W電阻時(shí)電壓由3V降到2.5V的電流小于3V對(duì)地的電流，這不會(huì)產(chǎn)生任何信號(hào)問題，

原因是DC電壓參考就是AC接地。然而很難找到端接的電壓源，它可以從信宿電流交換成

源電流，而且交換速度快得能夠響應(yīng)這種轉(zhuǎn)換。

用電阻和電容串聯(lián)的RC網(wǎng)絡(luò)替代原始的端接電阻也是一種方法（見圖25d）。電阻等

于Z0，電容可以是100pF級(jí)的，確切是什么值并不重要。電容是AC短路，但會(huì)阻塞DC，

因此驅(qū)動(dòng)器無法看到RL的DC負(fù)載效果，這種方法叫做AC端接。

負(fù)載端接的設(shè)計(jì)用于消除第一次反射，通過將電阻與源串聯(lián)可以增加ZS并使之等于Z0

（見圖25e）。增加ZS時(shí)，此電阻使源阻抗等同于Z0。

這種類型的端接在有集總負(fù)載時(shí)運(yùn)行狀況最好，這是因?yàn)橛蒢S和Z0組成的分壓器會(huì)衰

減信號(hào)（見圖26a和b）。因?yàn)閆S+RL=Z0，所以分壓器將原始的轉(zhuǎn)換一分為二。一半轉(zhuǎn)換

會(huì)跟蹤傳輸線路，直到到達(dá)負(fù)載后沒有端接就反射，由于反射會(huì)造成原始的一半轉(zhuǎn)換翻倍，

因此它將帶給負(fù)載端的信號(hào)一個(gè)最終值（見圖27a），反射將沿線路返回，完成線路上的轉(zhuǎn)

換（見圖27b）。

圖26.a)串聯(lián)端接；b)串聯(lián)端接形成的分壓器

圖27.a)源端的信號(hào)；b)負(fù)載端的信號(hào)

通過在未端接的微帶上放置串聯(lián)的端接電阻的例子，可以對(duì)上文加以解釋。59Ω（68

Ω-9Ω）電阻與驅(qū)動(dòng)器串聯(lián)放置，對(duì)于由低到高的轉(zhuǎn)換來說，源端的信號(hào)是：

假如負(fù)載是開電路，則反射回-1.65V。當(dāng)反射信號(hào)到達(dá)源端時(shí)，由于RT使ZS與Z0匹配，

所以不會(huì)有新的反射。VS=1.85V-1.65V=0.2V。

原始信號(hào)到達(dá)時(shí)，負(fù)載端的反射會(huì)使VL等于0.2V，而VS并不等于0.2V，除非有反射

信號(hào)返回，在此例中是指3ns之后（見圖27）。

對(duì)于負(fù)載分布在線路上的情況，這可能是一種冒險(xiǎn)的方法，線路一端的負(fù)載會(huì)覺察到有

中間電壓的存在，除非反射在返回到源端時(shí)已清除了負(fù)載。此外，直到最靠近驅(qū)動(dòng)器的器件

具有有效的輸入時(shí)，信號(hào)才能被認(rèn)定為有效的，因此增加了返回路程的延遲。最靠近驅(qū)動(dòng)器

的器件的輸入僅當(dāng)反射返回時(shí)有效，延遲大于上例中指定的值，原因是分布式負(fù)載增加的電

容減小了Z0，但增加了tPD。

盡管有這種缺點(diǎn)，但串聯(lián)端接在DRAM驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用中非常成功，即使DRAM是分布

在信號(hào)線路上的。選擇RT可以減小信號(hào)花費(fèi)接近閾值時(shí)間的危險(xiǎn)以及額外的延遲，因而合

成的AS略小于Z0，線路的電壓擺動(dòng)越大，電壓電平就越接近VOL，但低于輸入閾值。如果

線路上端接了一個(gè)20Ω的電阻，則VS變?yōu)椋?/p>

因?yàn)槎私硬⒉皇菄?yán)格的匹配，所以可能會(huì)出現(xiàn)振蕩。如果振蕩在可容許級(jí)別范圍內(nèi)，就

可能成功地使用端接，設(shè)計(jì)者必須對(duì)折中方法作出決定。另外，大容量的存儲(chǔ)器線路經(jīng)常出

現(xiàn)振蕩。

由于高輸出阻抗與低輸出阻抗之間有差異，因此不可能有精確的匹配。TTL兼容器件

的輸出阻抗對(duì)于高低電平來說是不同的。例如，PALCE16V8在低電平時(shí)阻抗是8Ω，而在

高電平時(shí)阻抗是50Ω，因?yàn)闆]有一個(gè)理想的值同時(shí)適合兩種情況，所以增加了選擇端接電

阻的復(fù)雜性，因此必須選擇一個(gè)折中值，獲得轉(zhuǎn)換雙方都認(rèn)可的結(jié)果。

傳輸線路的布局規(guī)則

受控阻抗信號(hào)線路是電路板上用于信號(hào)傳送的最好媒介，正確的端接有助于確保適當(dāng)?shù)臒o噪

音操作，但是無效的布局也可能產(chǎn)生噪音。下面列出的布局規(guī)則可以改善電路板的運(yùn)作。

1.避免不連續(xù)性

不連續(xù)性是指信號(hào)線路的阻抗突然發(fā)生變化，它會(huì)造成反射，這里的KR公式等效于線

路端的公式。因?yàn)椴贿B續(xù)性可能造成反射，所以應(yīng)當(dāng)避免。不連續(xù)性可能出現(xiàn)在線跡的明顯

彎曲處或者電路板的通孔處。

在線跡的彎曲處，截面積增加，Z0減小。如圖28所示，通過截割線跡可以補(bǔ)償彎曲處，

得出的對(duì)角線等于線跡的寬度，這樣使截面積的delta值最小，從而使不連續(xù)性減到最小限

度。兩個(gè)45°彎曲利用了相同的概念，是消除彎曲常用的方法。雖然平滑的圓弧是最

圖28.減小不連續(xù)性a)PC板線跡的拐角造成信號(hào)的不連續(xù)性；b)削平邊緣；

c)利用45°拐角；d)利用曲線

理想的，但是很多工具都難以生成。

通孔使信號(hào)通過電路板傳到另一面（見圖29），各層之間金屬的垂直運(yùn)作是未受控阻抗，

層數(shù)越多，線路上未受控阻抗的總數(shù)量就越大，這是導(dǎo)致反射的原因。水平與垂直之間的

90°彎曲也會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)性而產(chǎn)生反射。如果無法避免通孔，則盡可能地少用它。

圖29.a)過多數(shù)量的通孔；b)首選的解決方案

注意，外層向內(nèi)層（反之亦然）的改變會(huì)引起阻抗的變化，這是因?yàn)閹罹€設(shè)計(jì)變成了

微帶設(shè)計(jì)的緣故（反之亦然）。從理論上講，有可能通過幾何圖形的變化來補(bǔ)償并保持阻抗

不變，但實(shí)際運(yùn)作中非常困難。如果外部信號(hào)保持在外部，而內(nèi)部信號(hào)保持在內(nèi)部，則可以

得出最好的結(jié)果。

2.不要使用短線

布局信號(hào)線路時(shí)，常用的簡便方法是在器件上采用短線或端子，類似于圖30a中的情況。

短線和端子可能是噪音源，如果它們足夠長，就可以看作傳輸線路，它們的主線作為源，易

受同類型反射的影響。

信號(hào)線路應(yīng)避免使用長的短線和端子。盡管為了解決分布式負(fù)載問題，必須降低Z0值，

但只要短線非常短，就可以使用單一線路，在線路的一端使用單一端接。如圖30a所示，如

果短線過長，則信號(hào)線路可能分成兩條（見圖30b），兩個(gè)信號(hào)線路都是傳輸線路，需要進(jìn)

行端接，但最好各自端接每個(gè)長短線。

圖30.a)傳輸線路的短線；b)優(yōu)選的解決方案

3.串?dāng)_

串?dāng)_是指線跡之間不必要的信號(hào)耦合，它可以是電容性的或者是電感的，依據(jù)下列的簡

單規(guī)則可以有效的處理串?dāng)_問題。

3.1.電容串?dāng)_

電容性串?dāng)_是指信號(hào)線路之間的信號(hào)電容耦合，當(dāng)線路以一定的距離彼此靠近時(shí)，會(huì)出

現(xiàn)這種情況。

圖31示意了電路的兩條信號(hào)線路，命名為噪音源和噪音接收器。由于兩條線路之間有

電容的存在，因此源噪音將耦合到接收線路上，發(fā)生耦合的形式是電流注入接收線路。在傳

輸線路上，電流能夠看到兩個(gè)方向上的Z0，并可以雙向傳播，直到經(jīng)過源和負(fù)載時(shí)耗散為

止，線路上的電壓尖峰信號(hào)由Z0決定。當(dāng)電流脈沖到達(dá)ZS和ZL時(shí)，它將耗散，此時(shí)電壓

與阻抗是成比例的。如果源或負(fù)載的阻抗失配，則會(huì)出現(xiàn)反射。在未端接的負(fù)載情況下，經(jīng)

過ZL的電壓尖峰信號(hào)可能非常強(qiáng)。通過端接負(fù)載可以大大地減小下一個(gè)器件輸入端的電壓

噪音。

圖31.a)電容串?dāng)_；b)等價(jià)電路；c)解決方法

電容串?dāng)_問題也可以通過分離線跡來解決，信號(hào)線跡分開得越遠(yuǎn)，電容越小，串?dāng)_就越

少。

電路板的空間限制對(duì)信號(hào)線路相隔的距離作了規(guī)定，如圖32所示，在相鄰的信號(hào)線之

間放置地線，信號(hào)可以耦合到地線，但無法耦合到相鄰的信號(hào)線。

圖32.采用地線隔離線跡

注意，地線必須是實(shí)心的，假如它僅于線跡端的地層連接，則線跡就具有相對(duì)高的阻抗。

為了能夠保證良好的接地，地線應(yīng)當(dāng)連接至帶有搭線頭的地層，搭線頭以信號(hào)元件最高頻率

的1/4波長間隔開。

這里波長是指信號(hào)在單位時(shí)間傳送的距離：

對(duì)于數(shù)字信號(hào)來說，最高的有效頻率諧波通常假定為1/πtR。如果tR=1.25ns（PAL16R8-4

器件），則元件的較高頻率應(yīng)是：

那么第2節(jié)例中的分布式負(fù)載的延遲就是4.14ns/ft。λ等于tPD分割的時(shí)間段。

3.2.電感串?dāng)_

電感的串?dāng)_可以看作是不需要的變壓器的原線圈和次級(jí)線圈之間的信號(hào)耦合（見圖

33）。變壓器的線圈就是電路板或者系統(tǒng)上的電流環(huán)路，它可能是由無效的布局造成的人造

環(huán)路（見圖34a），也可能是信號(hào)路徑和信號(hào)返回路徑綜合形成的自然環(huán)路（見圖34b），人

造環(huán)路有時(shí)很難定位，但可以消除（見圖34c）。

圖33.a)電感串?dāng)_；b)變壓器等價(jià)

圖34.a)人造環(huán)路；b)等價(jià)示意；c)解決方案

耦合到負(fù)載的不需要信號(hào)數(shù)量由環(huán)路的鄰近性和大小，以及負(fù)載的阻抗來決

定。環(huán)路越大且越鄰近，轉(zhuǎn)送的能量就越大。負(fù)載和次級(jí)環(huán)路上的信號(hào)大小隨負(fù)

載阻抗的增大而增大。

3.2.1.環(huán)路大小與鄰近性

環(huán)路的電感（L）與環(huán)路的大小成正比。如圖33b所示，當(dāng)兩個(gè)環(huán)路交互作

用時(shí)，一個(gè)具有初線電感（LP），另一個(gè)具有次級(jí)電感（LS）。由于信號(hào)線路并

不是有意設(shè)計(jì)作為變壓器的，所以耦合是不一定的，但可能會(huì)對(duì)次級(jí)環(huán)路產(chǎn)生干

擾。

假如兩個(gè)信號(hào)線路的部分返回路徑重合，那么合成的環(huán)路就可能形成自動(dòng)變

壓器（見圖35a和c），上文論及的VME背板就是這樣一個(gè)例子。若能確保信號(hào)

有各自的返回路徑，就可以消除串?dāng)_源。

圖35.a)人造環(huán)路；b)等價(jià)示意；c)解決方法

3.2.2.負(fù)載阻抗

如果電感串?dāng)_的出現(xiàn)是由人造環(huán)路引起的，則可以采用打開環(huán)路的方法，但

環(huán)路的定位常常是一件困難的事。如果自然信號(hào)或者返回信號(hào)環(huán)路產(chǎn)生了串?dāng)_，

則不能斷開環(huán)路，只有通過減小負(fù)載阻抗的方法，才可以將串?dāng)_的影響減少到最

小程度。圖36所示的就是帶有負(fù)載的次級(jí)“自然”環(huán)路的簡單示意圖，圖中的

ZS是次級(jí)環(huán)路的固有阻抗，注意一下串聯(lián)電流（iS），由于阻抗是串聯(lián)的，因此

環(huán)路上任何地方的iS都是相同的。因?yàn)閕S是一個(gè)常數(shù)，所以經(jīng)過最大阻抗的電

壓降是最大的，在未端接的線路上通常是指線路末端的負(fù)載，即：接收器件的輸

入端。

圖36.串聯(lián)電感環(huán)路

輸入端的噪音信號(hào)應(yīng)當(dāng)是最小的，大的噪音信號(hào)是最有害的。如果最大的信

號(hào)經(jīng)過最大的阻抗，輸入端的信號(hào)則可以通過在接收端端接信號(hào)線路來減小，從

而將RIN減小到RT。

RT通常在30Ω到150Ω范圍之間，RIN至少減少了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，而經(jīng)過RIN

的電壓降也相應(yīng)地減小。但確切的數(shù)值難以預(yù)測，這是因?yàn)槠饹Q定因素的ZS本

身就很難確定。RIN數(shù)量級(jí)的減小應(yīng)當(dāng)起重要的作用。

3.3.串?dāng)_解決方案總結(jié)

下面總結(jié)串?dāng)_影響的最小化方法：

1.電容和電感的串?dāng)_隨負(fù)載阻抗的增加而增加，因此所有易受串?dāng)_影響的線路

都應(yīng)當(dāng)端接線路阻抗。

2.分離信號(hào)線路，可以減少信號(hào)線路間電容性耦合的能量。

3.利用地線分離信號(hào)線路，可以減少電容的耦合。為了提高有效性，地線應(yīng)每

隔λ/4英寸與地層連接。

4.為了解決電感的串?dāng)_問題，應(yīng)當(dāng)盡可能地減小環(huán)路的大小，可能情況下，應(yīng)

消除環(huán)路。

5.通過避免信號(hào)返回線路共享共同的路徑這種情況，也可以減少電感串?dāng)_。

4.電磁干擾（EMI）

EMI對(duì)于速度來說至關(guān)重要，高速的器件通常更容易受干擾，它們可以察覺

快速的低頻干擾，而較慢的器件則可以忽視它。即使電路板或者系統(tǒng)不易受影響，

美國的FCC與歐洲的VDE、CCITT等機(jī)構(gòu)也會(huì)對(duì)電路板可能產(chǎn)生的高頻噪音（輻

射噪音和線路噪音）作出嚴(yán)格的限制規(guī)定。

設(shè)計(jì)者減小EMI的方法有：屏蔽、濾波、消除電流環(huán)路，可能時(shí)降低器件速

度。除了屏蔽方法不在本文討論范圍內(nèi)，其它的方法將一一說明。

4.1.環(huán)路

電流環(huán)路是每個(gè)設(shè)計(jì)中不可避免的部分，它們起著天線的作用。最小化環(huán)路

的作用意味著將環(huán)路的數(shù)量和天線效應(yīng)減到最小限度。不要形成人造環(huán)路，并保

持自然環(huán)路盡可能的小。

1.避免人造環(huán)路的方法是確保各信號(hào)線路上任意兩點(diǎn)之間只有一個(gè)路徑。

2.可能情況下采用電源層方案。地層會(huì)自動(dòng)生成最小的自然電流環(huán)路。采用地

層時(shí)，一定要保證信號(hào)返回線路路徑的通暢。

若要使用電源總線，則應(yīng)當(dāng)把快速的信號(hào)線布放在電源總線的旁邊。

4.2.濾波

濾波一般適用于電源線，也可用在信號(hào)線上，但是一般不推薦在信號(hào)線上使

用濾波，只有在無法消除信號(hào)噪音源時(shí)，才在信號(hào)線上考慮濾波。

濾波有三種選擇：旁路電容、EMI濾波器和磁珠。第一部分已經(jīng)論述了旁路

電容的情況。EMI濾波器比較通用，它的頻率適用范圍較廣。磁珠是在鄰近線路

間增加了電感的鐵氧體陶瓷，它們用作高頻抑制器。

4.2.1.EMI濾波器

EMI濾波器這種器件專為衰減高頻噪音而設(shè)計(jì)，最初用于濾波電源線上的噪

音，它們可以隔離系統(tǒng)之外的電源（指線路）和系統(tǒng)內(nèi)的電源（指負(fù)載），其作

用是雙向的，它們?yōu)V波進(jìn)出器件或電路板的噪音。

EMI濾波器由電感和電容組成。通常采用哪種配置取決于被連接節(jié)點(diǎn)的阻

抗，電容應(yīng)當(dāng)連接到高阻抗節(jié)點(diǎn)，電感應(yīng)當(dāng)連接至低阻抗節(jié)點(diǎn)。EMI濾波器可用

于下列配置：聯(lián)通電容、L電路、PI電路和T電路。

2聯(lián)通電容的唯一元件就是電容（見圖37a）。當(dāng)與濾波器連接的阻抗高時(shí)，這

是一種較好的配置。注意，在這種配置中，節(jié)點(diǎn)之間沒有高頻的電流隔離。

2L電路配置中，電容的一邊有電感（見圖37b）。當(dāng)線路和負(fù)載的阻抗有很大

的差異時(shí)，運(yùn)行狀態(tài)最佳。電感元件與最低阻抗連接。

2PI電路的電感兩端各放置了一個(gè)電容（見圖37c）。線路和負(fù)載阻抗較高，并

且需要高級(jí)衰減時(shí)，PI濾波器是最佳選擇。

2T濾波器的電感呈T型放置在電容的兩邊（見圖37d）。當(dāng)線路和負(fù)載阻抗低

時(shí)，這是首選方案。

圖37.線路噪音濾波器a)電容；b)LC濾波器；c)PI濾波器；d)T濾波器

濾波器的介入導(dǎo)致了信號(hào)的丟失，根據(jù)介入損耗可以對(duì)LC濾波器進(jìn)行評(píng)價(jià)。介入損耗

通常是用分貝來描述的。濾波器廠商提供了超出規(guī)定頻率范圍的濾波器圖表。

4.2.2.鐵氧體噪音抑制器

鐵氧體噪音抑制器是鄰近傳導(dǎo)材料放置的鐵氧體陶瓷，它對(duì)于單線可以作為磁珠，對(duì)于

多芯導(dǎo)線可以作為箝位電路。用作磁珠時(shí)，電線穿過磁珠孔（見圖38a），而用作箝位電路

時(shí)，鐵氧體材料夾住電纜（見圖38b），通常使用的電纜是扁平電纜。

圖38.a)磁珠；b)鐵氧體箝位電路

線路上串聯(lián)電感可以使鐵氧體抑制器正常工作（見圖39）。鐵氧體廠商提供的圖表類似

于圖40，說明阻抗的增加影響著頻率的變化。作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須能夠確定介入損耗。

圖39.鐵氧體濾波器的等價(jià)電路

圖40.鐵氧體濾波器的頻率響應(yīng)

公式是：

這里的ZS是源阻抗，ZL是負(fù)載阻抗，ZF是鐵氧體阻抗。

鐵氧體抑制器雖然增加了線路的電感，但沒有增加DC電阻，這是器件VCC

引腳的線路噪音抑制器的理想選擇。

因?yàn)榇胖轶w積小，易于管理，所以在信號(hào)線路上使用可以抑制高頻的噪音信

號(hào)。不建議使用有兩個(gè)原因：一、容易掩蓋問題的起因；二、可能會(huì)影響信號(hào)的

邊緣速率。然而在電路板布局之后，嘈雜的信號(hào)線路上使用磁珠也是可以的。

4.3.器件速度

器件在給定的頻率范圍內(nèi)能量越小，可以輻射的噪聲就越小。根據(jù)定義，較

快器件的轉(zhuǎn)換時(shí)間較短。因?yàn)檩^短轉(zhuǎn)換時(shí)間在高頻范圍內(nèi)產(chǎn)生的能量較多，所以

較快的器件會(huì)產(chǎn)生更多的高頻噪音。

圖41a是方形波傅立葉變化的外形。1/πtL（頻率由信號(hào)周期決定）和1/π

tf（頻率由信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)間決定，此頻率可用于確定電容耦合部分討論的波長）

是兩個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。曲線經(jīng)過1/πtf之后急速下降。在實(shí)際的應(yīng)用中，1/πtf

是信號(hào)的最高有效頻率。

圖41.a)單個(gè)脈沖；b)脈沖的傅立葉變化

例如，PAL16R8-4系列的轉(zhuǎn)換時(shí)間一般是2ns，它也可以是1.25ns，這樣邊

緣頻率應(yīng)是：

不論時(shí)鐘頻率如何，輸出信號(hào)的高頻部分是254MHz。因此，為了符合調(diào)整

機(jī)構(gòu)規(guī)定的EMI發(fā)射限制，電路板需要進(jìn)行額外的濾波和屏蔽。

如果系統(tǒng)速度要求相當(dāng)高（比如，時(shí)鐘速率超過80MHz），則必須使用快速

器件。如果慢速器件可以滿足系統(tǒng)的要求，也可以使用。慢速器件具有轉(zhuǎn)換時(shí)間

較長的優(yōu)點(diǎn)，因此高頻時(shí)生成的能量少。總的來說，盡量使用滿足系統(tǒng)要求的快

速器件，但不必過快。

5.總結(jié)

快速技術(shù)為快速系統(tǒng)提供了理論上的可能性，但這種可能性必須轉(zhuǎn)變成現(xiàn)

實(shí)。最大噪音可以通過下列方法消除：

2電源和接地的完整性和穩(wěn)定性；

2傳輸線路的端接和精心布局用以消除反射；

2端接和精心布局用以減小電容串?dāng)_和電感串?dāng)_的影響；

2符合輻射規(guī)定的噪音抑制。Bysimbin高速公路服務(wù)區(qū)安全管理制度匯編目錄1安全生產(chǎn)管理制度2安全培訓(xùn)和演練制度3治安安全管理制度4消防安全管理制度5內(nèi)部安全保衛(wèi)制度6配電房安全管理制7汽修安全生產(chǎn)管理制8加油站安全管理制度9廣場秩序管理制度10消毒管理制度11行車安全管理制度12應(yīng)急預(yù)案組織機(jī)構(gòu)食物中毒事件應(yīng)急預(yù)案停水、停電事件應(yīng)急預(yù)案廣場安全秩序管理應(yīng)急預(yù)案交通阻塞應(yīng)急處置預(yù)案服務(wù)區(qū)發(fā)生被盜事件預(yù)案財(cái)務(wù)室防盜應(yīng)急預(yù)案商品數(shù)、質(zhì)量糾紛預(yù)案人員傷亡緊急處置預(yù)案封道安全管理應(yīng)急預(yù)案地下通道、邊門管理應(yīng)急處置預(yù)案傳染性疾病應(yīng)急預(yù)案火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案防洪預(yù)案防臺(tái)預(yù)案惡劣天氣應(yīng)急預(yù)案1安全生產(chǎn)管理制度第一條堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的方針，加強(qiáng)安全生產(chǎn)的組織領(lǐng)導(dǎo)，建立以服務(wù)區(qū)負(fù)責(zé)人為第一責(zé)任人的安全網(wǎng)絡(luò)，做到職責(zé)分明，層層落實(shí);第二條做好安全生產(chǎn)的宣傳和教育，經(jīng)常組織職工進(jìn)行安全學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，不斷提高職工的安全意識(shí)，做到警鐘常鳴，常抓不懈;第三條按規(guī)定發(fā)放和正確使用防護(hù)用品，防護(hù)用品不準(zhǔn)改制、變賣和不按規(guī)定穿戴，凡屬設(shè)備防護(hù)裝置，任何人不得擅自轉(zhuǎn)移和拆除。未經(jīng)操作者的許可，不得操作不熟悉的設(shè)備、車輛，嚴(yán)禁帶病操作;第四條建立各工種和維修設(shè)備的安全操作規(guī)程，經(jīng)常開展崗位練兵，及時(shí)推廣安全生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提高職工自我防護(hù)能力，定期和不定期地進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)和糾正各種違章行為;第五條每月召開一次安全例會(huì)，分析生產(chǎn)中不安全因素，對(duì)安全的薄弱環(huán)節(jié)提出預(yù)防整改措施，把事故的苗頭消滅在萌芽狀態(tài);當(dāng)生產(chǎn)和安全發(fā)生矛盾時(shí)，生產(chǎn)必須服從安全，杜絕人身傷亡和重大事故的發(fā)生，抓好事故的及時(shí)分析處理，做好事故檢查處理記錄，建立考核制度，做到獎(jiǎng)罰嚴(yán)明。***********************************************************2安全培訓(xùn)和演練制度第一條為提升服務(wù)區(qū)員工安全知識(shí)水平，保證從業(yè)人員具備必要的安全生產(chǎn)知識(shí)，熟悉有關(guān)安全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全操作規(guī)程，掌握本崗位的安全操作技能，確保在發(fā)生事故時(shí)能夠做出妥善處理，每年四次定期對(duì)員工進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)和演練;第二條安全教育培訓(xùn)包括：各單位負(fù)責(zé)人及安全管理人員（含兼職安全員）安全教育培訓(xùn)，新進(jìn)員工的崗前安全教育培訓(xùn)，全體員工經(jīng)常性安全教育培訓(xùn)，特種作業(yè)人員培訓(xùn)等;第三條安全知識(shí)培訓(xùn)內(nèi)容包括：熟悉國家、公司有關(guān)安全管理的規(guī)定及服務(wù)區(qū)安全工作預(yù)案；熟練掌握滅火器材使用方法；強(qiáng)化企業(yè)安全意識(shí)；提高員工危險(xiǎn)源辨識(shí)能力等;第四條服務(wù)區(qū)應(yīng)按各項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案的程序，定期組織安全演練，提高員工對(duì)此事件的反應(yīng)速度，其內(nèi)容可以包括滅火、反搶劫等。***********************************************************3治安安全管理制度第一條服務(wù)區(qū)應(yīng)積極配合協(xié)助高速交警、地方公安等部門做好服務(wù)區(qū)的治安安全工作;第二條認(rèn)真遵守各項(xiàng)規(guī)章制度和法律法規(guī)，熟悉服務(wù)區(qū)各種安全消防設(shè)施并會(huì)熟練使用;第三條嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，對(duì)當(dāng)班情況作詳細(xì)記錄，相關(guān)情況已處理的向接班人員通報(bào)，未處理的說明原因移交下一班處理;第四條熱情主動(dòng)地為客人服務(wù)，維護(hù)服務(wù)區(qū)日常秩序，制止一切損害服務(wù)區(qū)利益、危害顧客生命財(cái)產(chǎn)安全的行為;第五條維護(hù)服務(wù)區(qū)廣場的停車秩序，做好車輛的管理工作;第六條發(fā)現(xiàn)有橫穿高速、鬧事及不文明顧客時(shí)，要及時(shí)加以勸阻、制止，方式方法要靈活，對(duì)嚴(yán)重?cái)_亂服務(wù)區(qū)營業(yè)秩序、損壞服務(wù)區(qū)財(cái)物的現(xiàn)象，要采取有效措施，維護(hù)服務(wù)區(qū)利益;第七條執(zhí)勤時(shí)不準(zhǔn)吸煙、看書、打私人電話、干其他與工作無關(guān)的私事，不得擅離職守，不得隨便竄崗、換班;第八條工作人員端莊穩(wěn)重，作風(fēng)正派，遵紀(jì)守法，紀(jì)律嚴(yán)明，講究禮儀。**********************************************************4消防安全管理制度第一條認(rèn)真貫徹消防工作“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的原則，服務(wù)區(qū)成立消防安全組織，服務(wù)區(qū)負(fù)責(zé)人是服務(wù)區(qū)消防工作的責(zé)任人，各單位負(fù)責(zé)人是本單位的消防安全負(fù)責(zé)人;第二條要定期進(jìn)行安全消防檢查，及時(shí)提出不安全因素的整改意見，認(rèn)真查處違反消防安全制度的人和事;第三條服務(wù)區(qū)各種消防設(shè)施做到布局合理、使用方便、性能可靠，任何人不準(zhǔn)玩弄和移動(dòng)消防器材，不準(zhǔn)在消防設(shè)施前堆放物品，不準(zhǔn)將消防器材移作他用，每月定期對(duì)消防器材進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改;第四條完善消防設(shè)施，建立消防安全檢查臺(tái)帳;第五條服務(wù)區(qū)配電設(shè)施由持合格證書的電工管理，電工安裝維修作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁違章操作，經(jīng)常檢查服務(wù)區(qū)用電設(shè)施和線路的完好程度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，乙炔瓶、氧氣瓶應(yīng)定期檢查，并按安全規(guī)程使用、存放、操作。凡特殊工作崗位作業(yè)人員都必須持證上崗，嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)章制度;第六條組織員工開展消防安全意識(shí)教育以及消防知識(shí)的學(xué)習(xí)，普及消防安全工作，使服務(wù)區(qū)人員人人掌握消防常識(shí)，提高自救能力，并會(huì)使用消防器材;第七條加油站禁火區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁煙火，周圍不得堆放易燃物品，必須使用防爆電器，加油工必須嚴(yán)格執(zhí)行加油站的安全制度;第八條加油站、配電房、廚房、客房、水泵房、鍋爐房必須按操作規(guī)程操作，做好設(shè)備的保養(yǎng)、維修工作，保證設(shè)備的正常運(yùn)行；第九條根據(jù)服務(wù)區(qū)消防工作的實(shí)際需要配備消防器材，配置后不得隨意變換位置和更換器材種類;第十條各類器材根據(jù)消防部門的規(guī)定配置到位，選擇通風(fēng)、干燥、清潔的位置進(jìn)行存放，并一律實(shí)行“單位負(fù)責(zé)，專人管理，定期檢查”的管理辦法，確保消防器材的安全有效;第十一條建立消防器材配備管理臺(tái)帳，落實(shí)責(zé)任人，并嚴(yán)格執(zhí)行;第十二條無突發(fā)火警，各類消防器材一律不得擅自動(dòng)用;第十三條消防器材使用后應(yīng)及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，作好記錄，并重新充裝到位;第十四條定期做好滅火器材的維護(hù)保養(yǎng)和檢查工作，一般每月檢查不少于一次，特別要注意滅火器的有效性，對(duì)已到有效期的消防器材應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，以保證滅火器材完好與有效;第十五條消防水帶在使用完畢后，應(yīng)曬干、卷好放回原處。**********************************************************5內(nèi)部安全保衛(wèi)制度第一條實(shí)行“預(yù)防為主、確保重點(diǎn)、依靠員工、綜合管理”的方針，切實(shí)做好領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)，群防群治，確保單位內(nèi)部良好的工作、生活秩序;第二條落實(shí)各級(jí)責(zé)任制，進(jìn)一步完善各種規(guī)章制度，一級(jí)抓一級(jí)，嚴(yán)格檢查、考核，并與獎(jiǎng)金掛鉤;第三條加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)部位的管理，對(duì)重點(diǎn)部位的工作人員進(jìn)行政審、考核，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)離，進(jìn)行定期不定期的檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)整改;第四條堅(jiān)持管理人員值班制度，夜間保安人員定時(shí)進(jìn)行巡查，確保單位內(nèi)部的安全;第五條加強(qiáng)對(duì)員工的法制、紀(jì)律、保密教育，提高遵紀(jì)守法的自覺性，達(dá)到無刑事、治安、盜竊案件，無賭博、無違規(guī)、違紀(jì)行為，員工犯罪率為零;第六條對(duì)服務(wù)區(qū)所發(fā)生的各類案件要及時(shí)上報(bào)，不得隱瞞，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)查處理;加強(qiáng)單位現(xiàn)金、票據(jù)管理，辦公室、宿舍內(nèi)嚴(yán)禁存放現(xiàn)金，以防失竊。***********************************************************6配電房安全管理制度第一條配電房由值班電工專門管理，負(fù)責(zé)保管配電房門和配電柜、發(fā)電機(jī)控制柜鑰匙和絕緣工器具，進(jìn)行配電房的各項(xiàng)操作工作;第二條在停、送、驗(yàn)電過程中，必須嚴(yán)格按照安全有關(guān)規(guī)定，做到安全在心中，遵章在手中；第三條值班電工在工作期間不準(zhǔn)擅離工作崗位，每天必須認(rèn)真填寫配電房工作臺(tái)賬，工作一絲不茍，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí);第四條不允許任何人私拉、亂接電線和設(shè)備，確保各種設(shè)備安全可靠運(yùn)行;第五條應(yīng)保持配電房的整潔，特別是發(fā)電機(jī)房的衛(wèi)生、通風(fēng)等;第六條外來人員進(jìn)入配電房需辦理登記、審批手續(xù)，填寫工作任務(wù)及人員進(jìn)入、離開配電房時(shí)間，每次進(jìn)入配電房的人員不得少于兩人，進(jìn)入配電房施工必須按方案作業(yè)，做到工完、料盡、場地清;第七條電工防火責(zé)任(1)從事水電工作的人員，必須持有電工操作證，掌握用電防火安全知識(shí);(2)安裝電氣設(shè)備必須符合要求，對(duì)電氣等設(shè)備要加強(qiáng)管理，必須符合防火要求，決不能帶病使用;(3)配電房須保持整潔，認(rèn)真執(zhí)行崗位責(zé)任制，遇有事故，必須先查明原因，再進(jìn)行處理;(4)掌握滅火器材的使用方法和滅火常識(shí);(5)經(jīng)常檢查電器設(shè)備和線路的安全狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，以防因短路、過載、電火花等引起的火災(zāi)事故。***********************************************************7汽修安全生產(chǎn)管理制度第一條認(rèn)真貫徹執(zhí)行“安全第一、預(yù)防為主”的方針及國家有關(guān)安全生產(chǎn)法律法規(guī)，制定安全管理制度和各工種、各機(jī)電設(shè)備的安全操作規(guī)程，并定期檢查制度的落實(shí)情況;第二條按照《安全生產(chǎn)法》的要求設(shè)置安全生產(chǎn)管理領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)部門和班組應(yīng)配備專（兼）職安全生產(chǎn)管理人員，負(fù)責(zé)督促、教育和檢查職工執(zhí)行安全操作規(guī)程;第三條定期進(jìn)行安全生產(chǎn)教育和安全知識(shí)培訓(xùn)，教育職工嚴(yán)格執(zhí)行各工種工藝流程，不準(zhǔn)進(jìn)入車下，舉車時(shí)不準(zhǔn)檢修舉升設(shè)備;第四條維修車輛前應(yīng)將車輛停、架牢固后方可作業(yè)。舉升設(shè)備應(yīng)由專人操作，非工作人員具有駕駛證及技術(shù)熟練的試車員進(jìn)行，并在規(guī)定的路段上進(jìn)行;第五條路試車輛必須符合工藝規(guī)范和安全操作規(guī)程，不得違章作業(yè);第六條有毒、易燃、易爆物品和化學(xué)物品，粉塵、腐蝕劑、污染物、壓力容器等應(yīng)有安全防護(hù)措施和設(shè)施，壓力容器及儀表等應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)部門要求定期校驗(yàn);第七條根據(jù)季節(jié)變換切實(shí)做好防火、防澇、防凍、防腐及防盜工作，并制定相關(guān)措施，配備消防器材。配電設(shè)施線路確保完好，性能可靠，使用移動(dòng)電具應(yīng)有安全防護(hù)措施;第八條發(fā)生事故要及時(shí)向上級(jí)主管部門匯報(bào)，保護(hù)好現(xiàn)場，查明原因妥善處理；第九條維修安全注意事項(xiàng)要點(diǎn)：a、當(dāng)車輛出現(xiàn)電路起火時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)掉總電源開關(guān)，用滅火工具進(jìn)行撲救，然后查明原因后，予以修理；b、當(dāng)貨物傾斜（或側(cè)翻）車輛維修時(shí)，應(yīng)用相關(guān)工具把貨物支撐牢后，方可修理；c、當(dāng)后橋斷裂車輛維修時(shí)，要求車主先卸貨或在安全條件允許下方可操作；d、當(dāng)易燃易爆品車輛維修時(shí)，應(yīng)確保車輛無危險(xiǎn)和周邊無明火操作的前提下才可維修；e、當(dāng)氣割、氣焊、明火操作時(shí)，氧氣和乙炔擺放距離應(yīng)不得少于5米，并在乙炔減壓閥上安裝回火裝置，確保安全的前提下操作；f、當(dāng)拆裝起動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)等排氣管冷卻后方可修理；g、當(dāng)水沖輪胎時(shí)，應(yīng)防止輪胎過熱引發(fā)爆炸，等輪胎冷卻后，還看輪胎質(zhì)量好壞是否可操作；h、當(dāng)換氣門芯時(shí)，應(yīng)防止氣門扳手打滑，做好身體（特別是眼睛）保護(hù)措施。***********************************************************8加油站安全管理制度第一條加油站工作人員要嚴(yán)守崗位，不得擅離職守，嚴(yán)格執(zhí)行安全管理制度和操作規(guī)程，杜絕事故的發(fā)生;第二條建立健全安全組織。每班作業(yè)都要指定一名防火安全責(zé)任人，負(fù)責(zé)督促檢查加油站現(xiàn)場安全管理措施，經(jīng)常對(duì)全體工作人員進(jìn)行安全教育，加強(qiáng)消防技能訓(xùn)練，做到防消結(jié)合;第三條落實(shí)安全責(zé)任制，加油站須與服務(wù)區(qū)簽訂安全防火責(zé)任狀，同時(shí)應(yīng)將安全防火責(zé)任落實(shí)到每一位員工;第四條嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，每班需認(rèn)真進(jìn)行交接班臺(tái)賬（含安全防火內(nèi)容）的登記工作，重大事情應(yīng)在交接班時(shí)交代清楚;第五條認(rèn)真做好安全防火臺(tái)賬的記錄工作;第六條制訂和落實(shí)有關(guān)安全措施：(1)加油站要設(shè)有明顯進(jìn)出口處，并設(shè)置醒目的“禁止吸煙”、“嚴(yán)禁煙火”、“閑人莫入”等防火安全警示牌和安全警戒線。嚴(yán)格做到：嚴(yán)禁閑雜人員隨意出入加油站，站區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁上、下客;站區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁煙火，嚴(yán)禁攜帶火柴、打火機(jī)及其他易燃易爆等危險(xiǎn)物品進(jìn)入加油區(qū)域或油罐區(qū);嚴(yán)禁穿帶有鐵掌或鐵釘?shù)男舆M(jìn)入加油站;所有機(jī)動(dòng)車輛均須熄火加油;進(jìn)站加油的車輛，必須聽從加油工和管理人員的指揮;嚴(yán)禁載有危險(xiǎn)品的車輛進(jìn)站加油;禁止在站區(qū)內(nèi)使用手機(jī)。(2)站內(nèi)嚴(yán)禁存放其他危險(xiǎn)品。(3)嚴(yán)禁向汽車化油器或塑料桶內(nèi)注汽油。(4)開啟大桶蓋和槽車蓋時(shí)，應(yīng)使用銅搬手或碰撞時(shí)不會(huì)發(fā)生火花的合金搬手。(5)高強(qiáng)閃電和雷擊頻繁時(shí)，應(yīng)停止加油和油槽車卸油。(6)夏季高溫季節(jié)，站區(qū)地面應(yīng)采取灑水降溫等措施。(7)加強(qiáng)明火管理：加油站內(nèi)禁止使用明火;因設(shè)備檢修等情況必須動(dòng)用明火時(shí)，要書面報(bào)告上級(jí)主管部門，批準(zhǔn)后，采取可靠安全措施后方可作業(yè);加油站油罐區(qū)禁止使用明火;加油站員工不論當(dāng)班與否，在站區(qū)一律實(shí)行禁煙制度，當(dāng)班職工上崗不得將打火機(jī)等火種帶進(jìn)站內(nèi)。(8)安全用電規(guī)定：加油機(jī)使用、維修必須符合有關(guān)電氣安全規(guī)定;嚴(yán)禁任何一級(jí)電壓的架空線路跨越加油站上空。(9)防靜電規(guī)定：加油站內(nèi)的所有靜電接地裝置的電阻值和接地裝置要符合規(guī)定，定期檢查，并保證其完好有效;站內(nèi)卸油、加油時(shí)要按規(guī)定控制流速;加油站工作人員應(yīng)著防靜電服裝，嚴(yán)禁使用化纖棉紗。(10)消防滅火：①加油站應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定和本站實(shí)際制訂滅火應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案的主要內(nèi)容包括：a、建立領(lǐng)導(dǎo)和指揮系統(tǒng);b、標(biāo)清加油站的地理位置，油罐數(shù)量、容積、加油機(jī)位置、管線走向及其他油品的存放地點(diǎn)和數(shù)量;c、注明滅火操作人員的配備和分工，警衛(wèi)力量的配備和布置;d、標(biāo)明站內(nèi)建筑的結(jié)構(gòu)形式、耐火等級(jí)、面積、高度，內(nèi)部設(shè)施及之間距離;e、弄清各部位滅火所需要的防火器材、數(shù)量，現(xiàn)有消防器材的擺放位置、品名、數(shù)量;f、熟悉滅火搶救物資的操作程序、時(shí)間要求和應(yīng)急補(bǔ)充措施。保證對(duì)外通信聯(lián)絡(luò)、外部支援力量的部署、指揮等;②消防器材的配置及管理：a、根據(jù)現(xiàn)有加油設(shè)備，服務(wù)區(qū)按消防部門規(guī)定已足額配置各類型號(hào)的滅火機(jī)，其中包括手提式干粉滅火器16個(gè)，推車式干粉滅火器2個(gè)，石棉滅火毯20塊，砂箱2個(gè)，消防鍬4把;b、消防器材的分布要以油罐、加油區(qū)為主，擺放整齊，位置合理，道路暢通，取用方便;③消防器材要定人管理，建立配置臺(tái)賬及位置圖，按時(shí)檢查，定期養(yǎng)護(hù)、換藥，保證完好有效。站內(nèi)工作人員都要熟悉掌握各種消防器材的正確使用方法和基本消防常識(shí)。④做好應(yīng)急措施的落實(shí)工作：a、加油站發(fā)生火警，當(dāng)班人員不得驚慌失措，臨陣脫逃;b、迅速撥打報(bào)警電話和值班電話，及時(shí)疏散站內(nèi)各種車輛和非本站工作人員;c、根據(jù)火情正確使用消防器材;d、采取有力措施滅火，保護(hù)油罐;e、及時(shí)切斷所有加油站內(nèi)部電源。(11)安全檢查：加油站站長除加強(qiáng)日常例行檢查外，每周要對(duì)加油站進(jìn)行一次全面檢查，對(duì)查出的問題立即整改，現(xiàn)場安全員要督促本站職工認(rèn)真遵守各項(xiàng)安全操作規(guī)程和崗位責(zé)任制，發(fā)現(xiàn)違章作業(yè)的行為，應(yīng)立即制止;加油站的主管部門每月和易發(fā)事故季節(jié)要定期對(duì)加油站進(jìn)行全面安全檢查，對(duì)查出的問題要分門別類，落實(shí)責(zé)任，限期整改。(12)加油站必須按照有關(guān)規(guī)定及時(shí)地、實(shí)事求是地向主管部門報(bào)告安全生產(chǎn)情況。對(duì)發(fā)生的事故，要按照服務(wù)區(qū)規(guī)章制度進(jìn)行嚴(yán)肅處理。(13)加油站防火守則：認(rèn)真貫徹執(zhí)行“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的方針;努力學(xué)習(xí)防火安全知識(shí)，掌握防火技能，做到“三懂三會(huì)”：三懂即懂本崗位火災(zāi)危險(xiǎn)性，懂本崗位火災(zāi)預(yù)防措施，懂本崗位火災(zāi)撲救方法；三會(huì)即：會(huì)報(bào)警，會(huì)使用消防器材，會(huì)撲救初起之火;嚴(yán)格遵守崗位責(zé)任制度，進(jìn)入禁火部位，嚴(yán)禁吸煙，嚴(yán)禁把火種帶入加油站。(14)加油站安全組織：加油站根據(jù)安全工作的需要，應(yīng)設(shè)立防火安全員參與服務(wù)區(qū)義務(wù)消防隊(duì)、保安隊(duì)三個(gè)安全組織;站長為加油站安全的第一責(zé)任人，當(dāng)班員工為加油站安全的直接責(zé)任人，負(fù)責(zé)加油站或本班次的各項(xiàng)安全管理，及時(shí)做好各類預(yù)防工作;班組每日自查一次，站每周抽查、檢查不少于一次，根據(jù)上級(jí)主管部門和服務(wù)區(qū)的要求，對(duì)存在隱患問題及時(shí)整改落實(shí);組織職工參加義務(wù)消防演練，義務(wù)消防隊(duì)員熟悉各種滅火器材的性能和使用方法，一旦發(fā)生火警，能及時(shí)按預(yù)定的滅火作戰(zhàn)方案組織撲救;當(dāng)班員工要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止員工或顧客的違章違紀(jì)行為;由于加油站晝夜?fàn)I業(yè)，值班人員不多，當(dāng)班員工必須熟悉服務(wù)區(qū)值班電話，以便及時(shí)聯(lián)系報(bào)警;制定一套預(yù)防突發(fā)事件的預(yù)案，采取各種有效防范措施，預(yù)防各類事故的發(fā)生，遇有突發(fā)事件，要迅速報(bào)警，并按有關(guān)要求采取相應(yīng)措施，預(yù)防事件的發(fā)展;服務(wù)區(qū)保安每天定時(shí)對(duì)加油站進(jìn)行安全巡查，封道時(shí)，加油站作為現(xiàn)場管理的第一場所，應(yīng)確保加油站的安全。***********************************************************9廣場秩序管理制度第一條廣場秩序管理員對(duì)司乘人員必須做到講文明、有禮貌、文明規(guī)范;第二條車輛進(jìn)入服務(wù)區(qū)，管理員必須迅速指揮車輛按車型車位停放就位，并做到整齊規(guī)范;第三條嚴(yán)禁通車道上停車;第四條禁止停車區(qū)域內(nèi)擅自修理車輛，如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)加以阻止;第五條裝載易燃易爆等危險(xiǎn)物品的車輛應(yīng)及時(shí)加以引導(dǎo)，而且必須做到遠(yuǎn)離大客車，并做好預(yù)防措施;第六條必須做到車輛停穩(wěn)后方可下客;第七條提醒顧客講究廣場衛(wèi)生，對(duì)在停車場內(nèi)隨意拋撒物品的現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)加以阻止;第八條各種車輛不得長時(shí)間停留，若停留時(shí)間達(dá)4小時(shí)以上應(yīng)及時(shí)加以勸說上路。***********************************************************10消毒管理制度第一條凡餐廳使用過的碗、筷、瓢、盆，包廂使用過的毛巾均須在清洗過后入蒸汽消毒柜消毒。蒸汽消毒時(shí)間，不得少于5分鐘；第二條冷菜間必須使用紫外線燈光殺菌消毒，紫外線燈照射時(shí)間每次不得少于45分鐘；第三條餐廳營業(yè)大廳、包廂，每日用消毒劑進(jìn)行噴灑消毒，餐廳營業(yè)大廳不得少于2次/天，包廂1次/天；第四條餐廳外面花壇每2天用殺蟲劑和消毒劑進(jìn)行殺蟲消毒一次；第五條垃圾房每天交替使用殺蟲劑和消毒劑進(jìn)行殺蟲消毒；第六條廁所每天三次用消毒劑消毒，每天及時(shí)噴灑殺蚊劑。每天保證點(diǎn)適量檀香型盤香，噴適量清香劑；第七條廣場酌情開展消毒殺蟲。***********************************************************11行車安全管理制度第一條嚴(yán)格遵守《道路交通安全法》，自覺服從交通警察的指揮與管理；第二條出車前必須認(rèn)真做好出車前的三檢查（查車輛技術(shù)狀況、車容衛(wèi)生、儀容儀表）工作，發(fā)現(xiàn)不安全因素及時(shí)排除；第三條嚴(yán)禁酒后駕車、超速行駛、避免疲勞駕駛，樹立良好行車作風(fēng)，文明行車；第四條嚴(yán)格執(zhí)行車輛管理制度，出現(xiàn)情況及時(shí)匯報(bào)，不得隱瞞，私了或制造假象；第五條在普通公路行駛時(shí)，按規(guī)定標(biāo)志行駛，在高速公路上行駛時(shí)，嚴(yán)格按路段要求的速度行駛；第六條不發(fā)生主責(zé)以上的道路交通傷亡事故；第七條未經(jīng)批準(zhǔn)不得將保管的車輛隨便交給他人駕駛或練習(xí)駕駛，嚴(yán)禁將車輛交給無證人員駕駛；第八條車輛應(yīng)按公安部門規(guī)定停放，不得違章停車和在危險(xiǎn)地段停車，駕駛員離開時(shí)，要鎖好車門，防止車輛被盜；落實(shí)行車安全監(jiān)督員，在行車過程中起到監(jiān)督作用，確保行車安全。***********************************************************12應(yīng)急預(yù)案組織機(jī)構(gòu)為貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，切實(shí)做好服務(wù)區(qū)的安全生產(chǎn)和社會(huì)綜治工作，結(jié)合服務(wù)區(qū)的實(shí)際情況，成立以下機(jī)構(gòu)：一、安全生產(chǎn)暨社會(huì)綜治工作領(lǐng)導(dǎo)小組二、疾病控制領(lǐng)導(dǎo)小組三、三防領(lǐng)導(dǎo)小組四、義務(wù)消防隊(duì)五、防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急小分隊(duì)六、保安隊(duì)：主要負(fù)責(zé)服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)的治安保衛(wèi)、防火、防盜、防人為破壞、防災(zāi)害事故及突發(fā)事故等安全生產(chǎn)和社會(huì)綜治工作。食物中毒事件應(yīng)急預(yù)案一、工作人員應(yīng)迅速向值班經(jīng)理、值班主任報(bào)告，并負(fù)責(zé)做好現(xiàn)場病員的護(hù)理工作。根據(jù)值班主任指令迅速撥打120急救中心電話，詳細(xì)告知發(fā)病時(shí)間、癥狀及人數(shù)，并立即詢問如何進(jìn)行現(xiàn)場救治，做好現(xiàn)場控制工作。二、值班主任在接到報(bào)告后，應(yīng)立即到現(xiàn)場指揮救助工作，安排好多方人證下的剩余食物，同時(shí)向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)現(xiàn)場情況。三、廚房、餐廳立即封閉，值班經(jīng)理迅速與當(dāng)?shù)匦l(wèi)生防疫部門取得聯(lián)系，協(xié)助衛(wèi)生防疫部門做好食物取樣工作，以確定致病源查明事故原因。四、值班主任迅速派員隨救護(hù)車去醫(yī)療單位安排病員的救治工作。五、情況緊急時(shí)，應(yīng)迅速報(bào)告高速交警和110，做好現(xiàn)場管理工作。六、廚房和餐廳員工必須接受衛(wèi)生防疫和公安局等相關(guān)部門的詢問，未經(jīng)許可，一律不準(zhǔn)擅離服務(wù)區(qū)。停水、停電事件應(yīng)急預(yù)案一、對(duì)于突發(fā)停水、停電事故，班組長應(yīng)迅速查明原因并向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。二、因水廠或供電所原因，發(fā)生停水或停電事故時(shí)，值班主任迅速通知各部門主管事先做好停水、停電準(zhǔn)備工作，餐廳、廚房、商場、廁所、廣場做好儲(chǔ)水工作，保證用水。三、因服務(wù)區(qū)設(shè)備、設(shè)施方面的原因，發(fā)生停水或停電時(shí)，值班主任會(huì)同水電工迅速查明原因，采取緊急搶修措施，并將情況及時(shí)上報(bào)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門，同時(shí)要求各部門主管做好停水、停電準(zhǔn)備工作，餐廳、廚房、商場、廁所、廣場做好儲(chǔ)水工作，保證用水。四、凡服務(wù)區(qū)工作人員發(fā)現(xiàn)途徑服務(wù)區(qū)的過往車輛損壞水、電設(shè)施，造成停水、停電的，應(yīng)迅速報(bào)告保安隊(duì)、值班主任，水電工必須及時(shí)到達(dá)出事現(xiàn)場，查找原因并進(jìn)行搶修。五、過往車輛造成水、電設(shè)施損壞，在扣留相關(guān)車輛的同時(shí)，撥高速路政申請?zhí)幚恚笳厥抡哔r償。六、夜間停電，發(fā)電機(jī)又處于故障狀態(tài)，廣場無照明時(shí)，保安隊(duì)要增派保安隊(duì)員上崗值勤，值班主任同時(shí)做好辦公樓的門窗檢查工作，確保在這期間無貴重財(cái)產(chǎn)的丟失。七、停水、停電處置原則白天：保證重要部門用水，減少或停止一些次要部門的用水。夜晚：九點(diǎn)以后加油站為重點(diǎn)，確保加油站正常工作；八、設(shè)立值班查詢電話，值班主管和水電工必須確保隨叫隨到。廣場安全秩序管理應(yīng)急預(yù)案一、當(dāng)?shù)卮迕癫宦爠褡鑿?qiáng)行進(jìn)入服務(wù)區(qū)，并無理取鬧的，迅速撥打高速交警報(bào)警電話或110報(bào)警，同時(shí)立即通知值班主任。二、車輛嚴(yán)重堵塞或從慢車道向主線堵塞時(shí)，保安無法疏通時(shí)，應(yīng)迅速撥打高速交警報(bào)警電話，同時(shí)立即通知值班主任。三、廣場綠化帶遭到嚴(yán)重?fù)p壞或嚴(yán)重污染場地或?yàn)⒙┯卸疚锲窌r(shí)，保安員無法處理時(shí)，應(yīng)扣留車輛，迅速報(bào)告高速路政或高速交警，同時(shí)立即通知值班主任。四、服務(wù)區(qū)建筑物、設(shè)備和設(shè)施遭過路車輛撞損，保安員應(yīng)扣留車輛，迅速報(bào)告高速路政或路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)部門，同時(shí)立即通知值班主任并要求肇事者賠償。五、廣場上出現(xiàn)黃、賭、毒或嚴(yán)重危害服務(wù)區(qū)安全的人或事，應(yīng)迅速制止，并撥打110或高速交警電話。六、廣場發(fā)生盜竊、失竊事件，發(fā)現(xiàn)并抓住小偷時(shí)，應(yīng)迅速撥打110或高速交警電話，有二人以上的，要迅速隔離，專人看管。若司乘人員來報(bào)告物品失竊，首先要詳細(xì)了解事情經(jīng)過，保護(hù)現(xiàn)場，及時(shí)報(bào)告領(lǐng)導(dǎo)或值班經(jīng)理，撥打110或高速交警電話，積極配合公安人員偵查。七、在服務(wù)區(qū)內(nèi)發(fā)生打架斗毆或酗酒事件，保安員要及時(shí)進(jìn)行勸阻，迅速通知保安班長，呼叫監(jiān)控對(duì)事發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，必要時(shí)組織有關(guān)人員進(jìn)行強(qiáng)行勸阻，防止事態(tài)擴(kuò)大。如果糾紛引起傷害或財(cái)產(chǎn)損失的，保安應(yīng)在高速交警未到現(xiàn)場期間，勸阻糾紛雙方不要離開現(xiàn)場，對(duì)已觸犯國家刑法或事態(tài)特別嚴(yán)重的，如出現(xiàn)傷員，且傷情嚴(yán)重的迅速撥打120急救中心電話和撥打110、高速交警電話，立即報(bào)告值班領(lǐng)導(dǎo)，協(xié)助高速交警做好糾紛的調(diào)解處理工作。八、遇到交通事故與危急病人（一）交通事故：立即保護(hù)現(xiàn)場，迅速報(bào)告高速交警和值班主任，有人員傷亡時(shí)，及時(shí)撥打120急救中心電話，組織人員進(jìn)行搶救；（二）危急病人：及時(shí)撥打120急救中心電話和報(bào)告值班主任，安排車輛護(hù)送就近醫(yī)院；（三）廣場車輛堵塞或封道車輛滯留時(shí)，應(yīng)迅速在加油站區(qū)域設(shè)警戒線，并加強(qiáng)巡邏，提醒司乘人員注意用火安全；（四）失火車輛進(jìn)入服務(wù)區(qū)，保安員應(yīng)迅速指揮引導(dǎo)到遠(yuǎn)離加油站或商場餐廳的區(qū)域，迅速撥打119報(bào)警電話，詳細(xì)說清地址、方位和著火情況，并派人留守在電話機(jī)旁，積極組織義務(wù)消防人員實(shí)施撲救滅火工作，事后按滅火器使用