设计印制图案时要考虑电流产生的电位差，如流经较大电流的部分由于直流电阻产生的电位差、流经前沿陡的方波电流时由于印制图案电感产生的电位差等。为此，对于处理控制电路的共用电位（接地）等小信号的电路部分，重要的是应避免印制图案流经较大而急剧变化的电流。
图所示为对于大电流路径的同一种电路其印制图案不同的情况。对于图（a）所示的印制图案，IC地线流经大电流，而对于图（b）所示的印制图案将改为一点接地，这样，较大电流不会流经IC地线印制图案。
（a）印制图案不良；（b）印制图案良好 图 考虑电流路径的电路 来源:ks99
在电子设计领域，PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）技术是核心部分，它决定了电路的布局、性能和可靠性。PCB设计中的一个重要考量因素是同一印制图案各处电位的差异，这主要涉及到电流流动路径、电阻和电感的影响。本文将深入探讨这些因素，并给出优化设计的策略。
电流通过印制线路时，由于线路本身存在电阻，会产生电压降，即电位差。当流经的电流较大时，这种由直流电阻引起的电位差会更加显著。例如，在图（a）所示的印制图案中，IC的地线需要承受大电流，导致该部分的电位与电路其他部分存在显著差异。这种电位差可能对控制电路中的小信号处理造成干扰，因为小信号电路通常对电位变化非常敏感。
印制图案的电感效应也是导致电位差的重要原因。当电流以快速变化的前沿（如方波）流过时，印制线条会产生自感电动势，进一步产生电位差。这种电感效应在高频电路中尤为突出，可能导致信号失真或噪声引入。
为了减小电位差带来的影响，设计者应当采取以下措施：
1. **优化布线**：确保大电流路径和小信号路径分开，避免大电流流经处理小信号的印制图案。如图（b）所示，通过一点接地的方式，可以减少大电流对IC地线的影响，保持地线电位稳定。
2. **减小电阻**：使用更宽的导线可以降低电阻，从而减小因电流引起的电位差。同时，选择低阻材料和优化层叠设计也有助于改善这一问题。
3. **使用电源分割网络**：通过多个电源平面或地平面来分割电路，使得不同电流路径有独立的返回路径，减少公共阻抗耦合，降低电位差。
4. **考虑电流流向**：合理规划电流流入和流出的位置，避免在关键节点附近产生大的电压降。
5. **使用去耦电容**：在关键部位添加去耦电容，可以提供局部能量存储，快速响应电流变化，减少电位差的瞬态影响。
6. **仿真验证**：在设计过程中，利用电路仿真软件进行分析，预测并修正可能出现的电位差问题，确保设计满足性能要求。
理解并处理PCB中的电位差是优化电路性能的关键步骤。通过精心的布局、布线策略和元件选择，可以有效地减少电位差对电路性能的影响，从而实现高效可靠的电子设备设计。
