PCB布线布线基本技能问答_“Altium杯”Altium_Designer应用技巧

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一

PCB布局布线的基本技巧

1.高频信号布线时应注意哪些问题？ 1.信号线阻抗匹配； 2.与其他信号线隔离； 3.差分线对数字高频信号有更好的效果；

2、布板时，如果线密，可能会有更多的过孔，当然会影响板的电气性能。如何提高板的电气性能？ 对于低频信号，过孔无关紧要，高频信号尽量减少过孔。若线路较多，可考虑多层板；

3、.板上的去耦电容越多越好吗？ 去耦电容器需要在适当的位置添加适当的值。例如，添加到您的模拟器件的供电端口，并需要使用不同的电容值来过滤不同频率的杂散信号；

4.好板子的标准是什么？ 布局合理，功率线功率冗余充足，高频阻抗阻抗，低频布线简单.

5.通孔和盲孔对信号的影响有多大？应用原则是什么？ 盲孔或埋孔是提高多层板密度、降低层数和板面尺寸的有效方法，大大降低了涂层通孔的数量。但相比之下，通孔易于实现，成本低，因此通孔用于一般设计。

6.在涉及模拟数字混合系统时，有人建议将电层分开，将整个铜涂在地平面上，也有人建议将电层分开。不同的地面连接到电源端，但信号的回流路径很远。应用时如何选择合适的方法？ 假如你有高频>20MHz信号线，长度和数量更多，所以至少需要两层来模拟高频信号。一层信号线，一层大面积，信号线层需要打足够的穿孔到地面。这样做的目的是： 1.模拟信号提供了完整的传输介质和阻抗匹配； 2.地平面将模拟信号与其他数字信号隔离； 地回路足够小，因为你打了很多过孔，地有一个大平面。

7.信号输入插件在电路板中PCB最左边沿，MCU在右侧，在布局时将稳压电源芯片放置在接头附近(电源IC输出5V通过较长的路径到达MCU），还是把电源IC放置在右中间(电源)IC的输出5V的线到达MCU它相对较短，但输入电源线相对较长PCB板）？或者有更好的布局？ 首先，您所谓的信号输入插件是模拟器件吗？如果是模拟器件，建议您的电源布局尽量不影响模拟部件的信号完整性。因此，有几点需要考虑（1）首先，您的稳压电源芯片是否相对干净，纹波较小。模拟部分的电源对电源的要求相对较高。（2）模拟部分是否与您的MCU相同，在高精度电路的设计中，建议将模拟部分和数字部分的电源分开。(3)对数字部分的电源应考虑尽量减少对模拟电路部分的影响。

8.在高速信号链的应用中，有很多ASIC都存在模拟地和数字地，究竟是采用地分割，还是不分割地？既有准则是什么？哪种效果更好？ 到目前为止，还没有定论。一般情况下，您可以查阅芯片手册。ADI所有的混合芯片手册都推荐你接地方案，有的推荐公地，有的推荐隔离地。这取决于芯片设计。

9.什么时候考虑线的等长？如果要考虑使用等长线，两条信号线之间的长度差不能超过多少？如何计算？ 差分线。计算思路：如果您传输正弦信号，则长度差等于其传输波长的一半，相位差为180度，则两个信号完全抵消。因此，此时的长度差是最大值。以此类推，信号线差必须小于此值。

10.高速蛇形线适合这种情况？有什么缺点，比如差分线，要求两组信号正交。 由于不同的应用场合，蛇形线具有不同的功能： (1)如果计算机板中出现蛇形布线，主要起到滤波电感和阻抗匹配的作用，提高电路的抗干扰能力。计算机主板中的蛇形布线主要用于一些时钟信号，如PCI-Clk,AGPCIK,IDE,DIMM等信号线。

(2)若一般普通PCB除滤波电感外，板内还可作为收音机天线的电感线圈等。.4G对讲机用作电感。

(3)对某些信号布线长度的要求必须严格等长，高速数字PCB板的等线长度是保持每个信号的延迟差在一定范围内，以确保系统在同一周期内读取的数据的有效性（当延迟差超过一个时钟时，下一周期的数据将被误读）。如INTELHUB架构中的HUBLink，共13个，233MHz绕线是消除时滞造成的隐患的唯一解决办法。一般要求延迟差不超过1/4时钟周期，单位长度的线延迟差也是固定的。延迟与线宽、线长、铜厚、板层结构有关，但线长会增加分布电容和分布电感，降低信号质量。所以时钟IC引脚一般接；"但接，但蛇形布线不起电感作用。

相反，电感会沿着信号中上升的高谐波移动，导致信号质量恶化，因此蛇线间距至少是线宽的两倍。信号上升时间越小，就越容易受到分布电容和分布电感的影响。

(4)蛇形布线在某些特殊电路中起分布参数的作用LC滤波器的作用。

PCB连载布线基本技能问答

11、在设计PCB如何考虑电磁兼容性？EMC/EMI，需要考虑哪些方面？采取哪些措施？ 好的EMI/EMC设计必须在布局开始时考虑设备的位置，PCB叠层布置，重要的在线行走方式，设备的选择等。 例如，时钟生成器的位置尽量不接近外部连接器，高速信号尽量进入内层，注意特性阻抗匹配和参考层的连续性，以减少反射，设备推动的信号的斜率(slewrate)尽量减少高频成分，选择去耦合(decoupling/bypass)注意其频率响应是否符合要求，以降低电源层噪声。 此外，注意高频信号电流的回流路径，使回路面积尽可能小（即回路阻抗）loopimpedance尽量减少辐射，高频噪声的范围也可以通过分割地层来控制。最后，适当选择PCB与外壳的接地点(chassisground)。

12射频宽带电路PCB传输线设计需要注意什么？如何设置传输线的孔更合适，阻抗匹配是需要自己设计还是和谐？PCB加工厂家合作？ 这个问题需要考虑很多因素，比如PCB根据这些参数最终建立的传输线模型、设备参数等。阻抗匹配通常根据制造商提供的数据进行设计

13.当模拟电路与数字电路并存时，如果一半是FPGA或者单片机数字电路部分，另一半是DAC以及相关放大器的模拟电路部分。各种电压值的电源较多。电压值的电源是否可以使用共同的电源，以及接线和磁珠布局的技能。？ 一般不建议这样使用。这样使用会比较复杂，很难调试。

你好，14.高速多层PCB设计时，关于电阻电容等器件的封装的选择的，主要依据是什么？常用那些封装，能否举几个例子。 0402常用于手机；0603常用于普通高速信号模块；根据包装越小，寄生参数越小。当然，不同制造商的相同包装在高频性能上有很大差异。建议您在关键位置使用高频特殊元件。

15.设计中双面板是先走信号线还是先走地线？ 综合考虑这一点。在首先考虑布局的情况下，考虑走线。

16.高速多层PCB设计中最重要的问题是什么？能否详细说明问题的解决方案？ 最重要的是要注意你的层的设计，即信号线、电源线、地面和控制线是如何划分在每个层的。一般原则是模拟信号和模拟信号地面至少应保证一个单独的层。还建议使用单独的电源层。

17.什么时候使用2层板、4层板和6层板有严格的技术限制吗？(除体积原因外)是以CPU与外部设备数据交互的频率是否为准？ 多层板首先可以提供完整的地平面，并可以提供更多的信号层，方便布线。CPU为了控制外部存储器件的应用，应考虑交互频率。如果频率较高，则必须保证完整的地平面。此外，信号线应保持等长。

18、PCB如何分析布线对模拟信号传输的影响，如何区分信号传输过程中引入的噪声是由布线还是输送设备引起的。 这很难区分，只能通过PCB布线尽量减少布线引入的额外噪声。

最近我学习了PCB高速多层设计PCB电源线、地线、信号线的线宽设置合适，常用设置是什么，可以举例说明吗？例如，工作频率为300Mhz如何设置时间。 300MHz的信号一定要做阻抗仿真计算出线宽和线和地的距离； 电源线的宽度取决于电流的大小 混合信号PCB一般不使用线，而是使用整个平面，以确保电路电阻最小，信号线下有一个完整的平面

20.什么样的布局才能达到最佳的散热效果？ PCB中热源主要有三个方面:(1)电子元器件的加热；(2)PcB本身的热量；(3)其他部分的热量。在这三个热源中，组件的热量最大，是主热源，其次是PCB板产生的热量，外部传入的热量取决于系统的整体热设计，暂时不考虑。 热设计的目的是采取适当的措施和方法来降低组件的温度和PCB板的温度使系统在适当的温度下正常工作。主要是通过减少发热和加速散热。这里有一篇相关文章

21.能否解释下线宽度与匹配过孔的比例关系？ 这个问题很好，很难说有一个简单的比例关系，因为他们的模拟是不同的。一个是表面传输，另一个是环形传输。您可以在互联网上找到一个过孔阻抗计算软件，然后保持过孔阻抗与传输线的阻抗一致。

你好，22.在一起有一个普通的MCU控制的PCB在电路板中，但没有大电流、高速信号等要求不是很高，所以在PCB最好在周围最外边铺一层地线，把整个电路板包起来吗？ 一般来讲，就铺一个完整的地就可以了。

23、1、我知道AD在转换芯片下进行模拟和数字单点连接，但如果板上有多个单点AD如何处理转换芯片？2.在多层电路板中，多路开关（multiplexer）在切换模拟量采样时，需要像AD模拟部分和数字部分像转换芯片一样分开吗？ 1。几个ADC尽量放在一起，模拟数字ADC下单点连接； 2。取决于MUX与ADC切换速度，一般ADC速度会高于MUX，所以建议放在里面ADC下面。当然，为了保险起见，可以是MUX下面还封装也放在下面，调试时根据具体情况选择单点连接在哪里。

24.在传统的网络电路设计中，有没有用过把几块地连在一起？为什么？ 你的问题不太清楚。混合系统肯定有几种。型的地，最终是会在一点将其连接一起，这样做的目的是等电势。大家需要一个共同的地电平做参考。

25、PCB中的模拟部分和数字部分、模拟地和数字地如何有效处理，多谢！ 模拟电路和数字电路要分开区域放置，使得模拟电路的回流在模拟电路区域，数字的在数字区域内，这样数字就不会影响到模拟。模拟地和数字地处理的出发点是类似的，不能让数字信号的回流流到模拟地上去。 

26、模拟电路和数字电路在PCB板设计时，对地线的设计有哪些不同?需要注意哪些问题？ 模拟电路对地的主要要求是，完整、回路小、阻抗匹配。数字信号如果低频没有特别要求；如果速度高，也需要考虑阻抗匹配和地完整。

27、去耦电容一般有两个，0.1和10的，如果面积比较紧张的情况话，如何放置两个电容，哪个放置背面好些？ 要根据具体的应用和针对什么芯片来设计 

28、请问老师，射频电路中，经常会出现IQ两路信号，请问这两根线的长度是否需要一样？ 在射频电路里尽量使用一样的 

29、高频信号电路的设计与普通电路设计有什么不同吗？能以走线设计为例简单说明一下吗？ 高频电路设计要考虑很多参数的影响，在高频信号下，很多普通电路可以忽略的参数不能忽略，因此可能要考虑到传输线效应 。

30、高速PCB，布线过程中过孔的避让如何处理，有什么好的建议？ 高速PCB，最好少打过孔，通过增加信号层来解决需要增加过孔的需求。

31、[问]PCB板设计中电源走线的粗细如何选取？有什么规则吗? [答]可以参考：0.15×线宽(mm)=A,也需要考虑铜厚 

32、[问]数字电路和模拟电路在同一块多层板上时，模拟地和数字地要不要排到不同的层上？ [答]不需要这样做，但模拟电路和数字电路要分开放置。 

33、[问]一般数字信号传输时最多几个过孔比较合适？（120Mhz以下的信号） [答]最好不要超过两个过孔。 

34、[问]在即有模拟电路又有数字电路的电路中，PCB板设计时如何避免互相干扰问题？ [答]模拟电路如果匹配合理辐射很小，一般是被干扰。干扰源来自器件、电源、空间和PCB； 数字电路由于频率分量很多，所以肯定是干扰源。解决方法一般是，合理器件的布局、电源退偶、PCB分层,如果干扰特点大或者模拟部分非常敏感，可以考虑用屏蔽罩 。

35、[问]对于高速线路板，到处都可能存在寄生参数，面对这些寄生参数，我们是精确各种参数然后再来消除，还是采用经验方法来解决？应该如何平衡这种效率与性能的问题？ [答]一般来说要分析寄生参数对于电路性能的影响．如果影响不能忽略，就一定要考虑解决和消除。 36、[问]多层板布局时要注意哪些事项？ [答]多层板布局时，因为电源和地层在内层，要注意不要有悬浮的地平面或电源平面，另外要确保打到地上的过孔确实连到了地平面上，最后是要为一些重要的信号加一些测试点，方便调试的时候进行测量。 

37、[问]如何避免高速信號的crosstalk?  [答]可以让信号线离的远一些，避免走平行线，通过铺地或加保护来起到屏蔽作用，等等。 

38、[问]请问在多层板设计中经常会用到电源平面，可是在双层板中需要设计电源平面吗？ [答]很难，因为你各种信号线在双层布局已经差不多了 

39、[问]PCB板的厚度对电路有什么影响吗？一般是如何选取的？ [答]厚度在作阻抗匹配时比较重要，PCB厂商会询问阻抗匹配是在板厚为多少时进行计算的，PCB厂商会根据你的要求进行制作。

40、[问]地平面可以使信号最小回路，但是也会和信号线产生寄生电容，这个应该怎么取舍？ [答]要看寄生电容对信号是否有不可忽略的影响．如果不可忽略，那就要重新考虑 

41、[问]LDO输出当做数字电源还是模拟电源意思是数字跟模拟哪个先接电源输出好 ？ [答]如果想用一个LDO来为数字和模拟提供电源，建议先接模拟电源，模拟电源经过LC滤波后，为数字电源。 

42、[问]请问应该在模拟Vcc和数字Vcc之间用磁珠，还是应该在模拟地和数字地之间用磁珠呢 ？ [答]模拟VCC经过LC滤波后得到数字VCC，模拟地和数字地间用磁珠。 

43、[问]LVDS等差分信号线如何布线？ [答]一般需要注意：所有布线包括周围的器件摆放、地平面都需要对称。具体可以参考：

44、[问]一个好的PCB设计，需要做到自身尽量少的向外发射电磁辐射，还要防止外来的 电磁辐射对自身的干扰，请问防止外来的电磁干扰，电路需要采取哪些措施呢？ [答]最好的方法是屏蔽，阻止外部干扰进入。电路上，比如有INA时，需要在INA前加RFI滤波器滤除RF干扰。 

45、[问]采用高时钟频率的快速集成电路芯片电路，在PCB板设计时如何来解决传输线效应的问题？ [答]这个快速集成电路芯片是什么芯片？如果是数字芯片，一般不用考虑．如果是模拟芯片，要看传输线效应是否大到影响芯片的性能 。

46、[问]在一个多层的PCB设计中，是否还需要覆铜呢？如果覆铜的话应该将其连接到哪一层？ [答]如果内部有完整的地平面和电源平面，则顶层和底层可以不敷铜。

47、[问]在高速多层PCB设计时，进行阻抗仿真一般怎么进行，利用什么软件？有什么要特别注意的问题吗？ [答]你可以采用Multisim软件来仿真电阻电容效应。 

48、[问]有些器件的引脚较细，但是PCB板上走线较粗，连接后会不会造成阻抗不匹配的问题？如果有该如何解决？ [答]要看是什么器件．而且器件的阻抗一般在数据手册上给出，一般和引脚粗细关系不大 

49、[问]差分线一般都需要等长如果实在在LAYOUT中有困难实现，是否有其他补救措施？ [答]可以通过走蛇形线来解决等长的问题，现在大多数的PCB软件都可以自动走等长线，很方便。 

50、[问]在用万用表测量芯片的模拟地与数字地接口的时候是导通的，这样模拟地域数字地不就是多点连接了吗？ [答]芯片内部的地管脚都是连接在一起的。但是在PCB板上仍然需要连接。最理想的单点接地，应该是要了解芯片内部模拟和数字部分的连接点位置，然后把PCB板上的单点连接位置也设计在芯片的模拟和数字分界点。

51、[问]由于受到板子尺寸的限制，我的电路板采用两面贴片焊接芯片，板子上走了很多的过孔，信号线也走在附近，这样走线会对信号产生干扰吗？  [答]如果是低速数字信号，应该问题不大。否则肯定会影响信号的质量。

52、[问]数字线在考虑要不要做阻抗匹配时，是看信号传出至反射回来时，总时间是否超过上升沿的20%，若超过则需阻抗匹配。请问模拟线要不要阻抗匹配？怎样考虑？ [答]低频的模拟信号是不需要匹配的，射频的模拟信号当然也要考虑匹配问题。 

53、[问]关于完整的地平面，在使用AD/DA芯片的板子上，如果层数比较多，可以提供一个完整的模拟地和一个完整的数字地；也可以在这两层地平面上都分别划分模拟地，数字地。二者孰优孰劣？ [答]一般来讲，都会铺完整的地平面。除非是一些特殊的情况，比如板子的模拟部分和数字部分是明显分开的，可以很容易地区分开。

54、[问]用磁珠或MECCA连接数字、模拟地时，是利用其频率特性，使数字地中高频成分不影响模拟地，同时保证二者电平相等。那么，0ohm电阻连接数字、模拟地有什么作用，有时还只用一小块铜连接，能分析一下吗？ [答]磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。 0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。 铜皮类似于0ohm电阻。 

55、[问]如何避免布线时引入的噪声？ [答]数字地与模拟地要单点接地，否则数字地回流会流过模拟地对模拟电路造成干扰。 

56、[问]PCB如何预防PWM等突变信号对模拟信号(如运放)产生的干扰,又如何进行测试这种干扰(辐射干扰或传导干扰)的大小?除布局布线需要注意外,有无其他方法来进行抑制(除屏蔽的手段? [答]要从运放的几个接口入手，输入端要防止空间耦合干扰和PCB串扰（布局改善）；电源需要不同容值去耦电容。 测试可以用示波器的探头测试上面说的位置，判断出干扰从何而来。 PWM信号如果是通过低通滤波变成直流控制电压的话，可以考虑就进做滤波，或者并联对地一个小电容，让PWM的波形变圆，减少高频分量 

57、[问]请问，在电路板中，一个ARM或者FPGA经常会向外连接很多RAM，FLAH这样的器件，请问这些主芯片与这些存储器之间的连线需要注意什么，过孔的数目有什么限制么？数字信号中常用的过孔孔径大小是多少？过孔孔径的大小对信号的影响大么？  [答]如果速度大于100MHz，则一根信号线上的过孔最好不要超过两个，过孔不能太小，一般，10个mil的孔径即可。 

58、[问]请问在布双面板（高频是）的时候，顶层地和底层地相连时的过孔也是越少越好吗？那么要怎么放过孔比较合理呢？ [答]过孔少是针对信号线，如果是地的过孔，适当的多一些会减少地回路和阻抗。放的原则是就进器件。 

59、[问]LVDS信号布线应该注意哪些？如何布线？ [答]平行等长

60、[问]请问数据线并行布线是不是为了相互干扰？ [答]并行走线要注意线与线的间距，防止串扰发生。

61、[问]在一块4层板，布有一整个采集系统，有模拟放大、数字采集、MCU。布好后，如何测量此系统的输入阻抗，如何做到系统的输入阻抗和传感器匹配，如何匹配，有没有相关的设计原则 。 [答]不知道您的模拟信号的频率多高，如果不高则不需要阻抗匹配。阻抗匹配可以用一些仿真软件计算PCB的阻抗。例如APPCAD。器件的阻抗可以通过手册查询。 

62、[问]经常会看到PCB板上有很多地孔，这些地孔是越多越好吗？有什么规则吗？ [答]不是．要尽量减少过孔的使用，在不得不使用过孔时，也要考虑减少过孔对电路的影响 

63、[问]在多层板布线的时候难免会有跨平面的现象。我们现在的做饭是在割平面时尽量优先照顾到差分线不跨平面。但有一次以为老师的说法是单端的不能跨，差分的反倒没那么严格。请教下老师对此的看法。 [答]单端和差分信号在跨越地平面后都得回流回去，如果回流绕很大圈才回去，一样会感应更多的干扰进来，如果差分线上的噪声一样，则会彼此抵消，所以是有一定道理的。 

64、[问]在高速多层PCB设计时，数字地和模拟地怎么区分？是根据器件的数据手册中说明的进行连接吗？ [答]高速设计不用分数字地和模拟地。 

65、[问]对PCB走线的熔断电流如何考虑??PCB走线多大电流时会熔断,和哪些因素有关?  [答]参考0.15×线宽(mm)=A，这时最大电流。设计时候不能用熔断电流做预算。这样就是铜线的截面积。 

66、[问]请问，在信号输入输出接口和电源输入接口等方面需要做哪些保护？电源为220V输入转直流时，在实际应用时，需要采取哪些防护措施？  [答]TVS管，保险丝这些在电源上是必须的。信号的话，看情况也得加TVS管，及二极管来保护模拟电路输入出现大电压的情况。

67、[问]见PCB板的布线折弯时有45度角和圆弧两种，有何优缺点，怎么选择？ [答]从阻抗匹配的角度，这两种线都可以做成匹配的弯角。但是圆角可能不好加工。 

68、[问]在高频走线中如果尺寸受限，最常用的走线方法或者说合理的走线方法有那些？比如说蛇形走线，可以吗？ [答]不好，会引入更多寄生参数 

69、[问]请问在使用仪表放大器时关键的输入型号，我在器件层其周围还有必要覆铜吗，我在器件的底层已经覆铜了。还有仪表放大器的反馈电阻我是用直插的，引线就长了，换成贴片的电阻温漂和精度就达不到要求，请问该怎样处理。 [答]一般仪放芯片资料会有推荐的Layout的方法及图，可以参考。保证引线短和粗是必须的。选用贴片低精度的电阻还是直插高精度的电阻哪种好，得看具体调试的结果。 

70、[问]PCB软件可以自动布线，但器件的位置布局是不是得手动放置？ [答]最好布局布线都手动完成。

71、[问]在做PCB板制板时，PCB选材有没有什么特殊的规定或是一般如何选材？我现在在制作高频信号电路板，请问您最好选择什么材质的PCB板较好？  [答]目前较多采用的高频电路板基材是氟糸介质基板，如聚四氟乙烯(PTFE)，平时称为特氟龙，通常应用在5GHz以上。做板时跟PCB厂商说明即可。 

72、[问]我是PCB设计的初学者，我想了解下去耦电容的选型规则是什么？还有值的大小怎么计算？ [答]一般情况，对于电源产生部分，要用10u和0.1u的电容去耦，要同时考虑高频和低频的去耦；对于其他原件一般都是用0.1u的电容在电源部分去耦。

73、[问]一个5khz的脉冲信号在板子上走20cm长，10mil宽的走线之后，其衰减能达到多少呢 ？ [答]不同的材质的ＰＣＢ的寄生参数不同，可以根据你使用的寄生参数建立模型来计算．

74、[问]在高频中走的微带线走线与地平面的距离有什么要求吗？比如说大于1mm。还是 没有太大的要求，只要差不多就可以了？还是要按共面波导计算？ [答]一定要用共面波导或者微带线的阻抗仿真计算。

75、[问]如何布线才能尽可能地降低线间高频信号的串扰？ [答]高频信号匹配好会减少反射，同样也会减少辐射。

76、[问]想请问在DC-DCConvertIC，在IC下方需要连接到地平面，透过Via连接到地平面，Via孔的数量多与少影响程度为何？ [答] 一般可以根据参考设计来设计．由于电流较大，可能需要一定数量的Via. 

77、[问] 阻抗匹配时，若引脚给出的阻抗值为复数，即既有阻抗部分又有电抗部分，这时阻抗匹配如何做？光考虑电阻部分吗？  [答]考虑共轭匹配，将阻抗的虚部抵消。 

78、[问] 高频中集中参数和分布参数那种比较好？要怎么选择这两种方法比较合适呢？谢谢！ [答]分布方法，精度较高，但比较复杂；集总方式相对简化，但有一定误差。 

79、[问] 双层板连接上下覆铜地的过孔分布有何要求？ [答]一般来讲只是为了提高连通性的话，应该对分别没有太多要求。 

80、[问] 如何在中频应用中，如何平衡放大器输入端的寄生电感和寄生电容? [答]一般来讲寄生电感和电容对中频电路的影响较小，可以忽略．只要保证不引入大的寄生电容和电感值就行了