在 EMC 設計中,，電流環(huán)路是一個非?；荆痔貏e重要的概念,。對它的深入理解非常有助于解決 EMC 設計中一些實際問題,。可惜大部分電磁兼容設計方面的資料對這一概念提及甚少,，或是強調(diào)不夠,。我們可以說常見的 EMC 問題，有一多半都與不正確的電流環(huán)路處理有關(guān)。

說到電流環(huán)路,，我們先回憶一個近兩百年前的德國物理學家發(fā)現(xiàn)的定律–基爾霍夫電流定律：電路中任一個節(jié)點上,，在任一時刻，流入節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和,。由此我們可以明白,，在一個系統(tǒng)內(nèi)，從某一結(jié)點流出去的電流,，一定會沿某一路徑回流到此節(jié)點,。電流流出和流入此節(jié)點的路徑構(gòu)成了一個電流環(huán)路。

(唉,，感慨一下,！在 21 歲的基爾霍夫發(fā)現(xiàn)此定律的這一年，另一個偉大的德國物理學家倫琴出生了,。我們的祖國仍在清王朝的統(tǒng)治下,，在新疆伊犁, 因罪戍邊的林則徐已經(jīng) 60 歲了, 欣喜地獲知自己將被重新啟用的消息。也是在這一年,，屢試不中的落第秀才洪秀全寫成《原道救世歌》,、《原道醒世訓》，準備造反,。)

如圖1所示,，電流從 LM7805 的輸出端 OUT 引腳流出，經(jīng) 1k 電阻,，LED 發(fā)光二極管后,，回流到 LM7805 的地 GND 引腳，即為一個完整的電流環(huán)路,。在電壓較高和電流較大的情況下,，環(huán)路內(nèi)的信號不易受到干擾。

現(xiàn)在集成電路的趨勢是工作電壓越來越低,，電流越來越小,，頻率越來越高。在這種情況下,，面積大的電流環(huán)路就極易于被外部電磁場干擾,，也容易產(chǎn)生干擾別人的電磁輻射。如下圖2所示,，如果布線時只考慮信號線,，沒有考慮信號線的回流路徑，那么很容易產(chǎn)生電磁兼容問題,。

另外就是板間互連的情況,，如 圖3,，圖4 所示。圖3為連接兩個板子的排線只有一根地線的情況,，會有面積很大的電流環(huán)路存在,。圖4 是以固定間隔插入地線的情形，電流環(huán)路得以減小很多,。

EMC 設計的一項重要工作就是識別出電流環(huán)路,，并盡最大努力減小環(huán)路面積。下面是比較常用的雙面 PCB 版情況比前面稍復雜一些,?？紤]頂層布線，底層全部鋪地的情況,。此時電流的回流路徑跟信號的工作頻率有關(guān),。如果頻率較低 (幾 KHz, 幾十 KHz)，此時電阻起主要作用,，回流路徑沿底層直線最短距離走 (圖5),；如果頻率較高 (幾 MHz 以上)，此時電抗起主要作用,，回流路徑在底層沿信號線正下方走 (圖6),。

需要注意不要在回流路徑上開槽，開孔,，或者用過密的過孔,，這些會導致回流路徑改變。當然不要在回流路徑上放置易受干擾的器件,，比如 ADC，運放之類,。