PCB电路板PCB手工
布线
PCB手工布线
PROTEL99SE所提供给我们的PCB设计方法有手工布线和自动布线两种。虽然自动布线的功能强大，但对于只有十来个分离元件的较为简单的电路，可以直接进行手工布线，而不必采用自动布线。况且，大多数情况下，由于采用自动布线后的线条往往不够整齐和不够美观，甚至还不合理，所以还要进行手工布线用以修整。
8．1设置PCB元件库
对PCB的编辑，只有在已经装入所需的PCB封装元件库的条件下才可以进行。在进行PCB设计前，首先要知道将会用到那些元件，这些元件都各自存在于系统的那一个PCB元件库中，有些特殊的元器件可能系统的元件库中还不曾包含进来，这还要求我们用系统提供的PCBLIB元件库编辑器制作该特殊元件，最后将这些元件所在的库一一添加进当前库（Libraries）中。只有这样，这些元件才能被放置到图幅中来。下面介绍添加和移除元件库的方法。设所用到的元件一律存在于系统提供的AdvPCB.ddb设计数据库中的PCB_FootPrints.lib封装元件库。
进入PCB界面，点击常用工具栏中的图标以打开设计管理器，点击设计管理器中的标签，点击Browse框架内的下拉列表，移动光标至Library行时点击，出现如图8-1所示的PCB 元件封装管理器。
缺省状态下，PCB将装入AdvPCB.ddb设计据库中的PCBFootPrints.lib封装元件库，该设计数据
库的默认路径为：C:\Programfiles\DesignExplorer99SE\Library\Pcb\GenericFootprints\Advpcb.ddb。其中包含最常用电阻器、电容器、二三极管、双列直插和表面贴装式集成电路等的封装外形。大多数情况下，这些元器件基本基本够用了。
按Browse框架内的按钮，弹出PCBLibraries对话框，如图8-2所示。
双击下方框内C:\PROGRAM\…..\AdvPCB.ddb\
PCBFootPrints.lib文件名，按钮实现移除。
在图8-2搜寻框内找到C:\Programfiles\DesignExplorer99SE\Library\Pcb\GenericFootprints\路径路径下的Advpcb.ddb设计数据库文件，双击之，按钮实现装入。
若有存在于别的路经下的某元器件库中的元器件需要使用，可以继续用上述方法添加进来。
图8-2添加和移除元件库
8．2规划电路板尺寸
印制电路板总有一定的外观形状和外观尺寸，设计电路板前需要先规划一下，大多数情况下为规则形状，如矩形，也可以有其他形状的。
规划电路板实际上就是确定电路板边框的外观形状和外观尺寸。
定义的方法有多种，总体可分为手工定义和系统自动定义。
8．2．1手工定义一个PCB板
对电路板边框的定义要满足系统对电路板边框的要求，主要是对层的要求。系统要求将电路板边框定义在KeepOut层上，即在KeepOut层上画边框线。
1：按PegeUp或PegeDown以缩放工作区界面到适当大小。
2：执行菜单命令View\ToogeUnit以转换公制/英制度量单位，这里用英制。
3：点击工作区下方的层标签KeepOutLayer层，以便采用该层定义PCB的边框。
4：点击放置工具栏上的图标，在绘图区幅面左下角处点击一下，该点即为相对坐标原点
o （0，0），沿此点往右为+x 轴，往上为+y 轴。
5：点击放置工具栏上的图标，以设置边框线。此时光标上连着十字形，表示处于画线状态，在图幅上某点处点击一下，决定了该点为线条起点，往+x 方向移动光标至x 轴上某另一点，再点击一下光标，决定了该点为一条水平边框线的终点。按鼠标右键，以撤销连着的该边框线的连线。
5：用同样的方法画出其余
三条边框线，注意要可靠闭合。
上述方法在画线的时候靠
眼睛辨别，很难确定线条长度，
难以在该闭合处闭合，且容易在
顶点处产生45°斜面。我们只有
在画线时时刻注意状态栏左部的坐标信息，以便确定每一个顶点的坐标位置，才能顺利完成边框线的绘制。
还可以用如下的方法在键盘上输入坐标位置以决定线条的起点和终点，且边框线可一气呵成。
在上述1、2、3、4步骤之后，规划一下一个电路板边框的四个顶点的坐标，例如要设置一个长为4000、宽为3000的电路板边框，如图8-3：a 点为1000，1000；b 点为5000，1000；c 点为5000，4000；d 点为1000，4000；最后回到a 点为1000，1000。
同上述5，点击放置工具栏上的图标，以设置边框线。此时光标上连着十字形，表示处于画线状态，按一下快捷键J ，接着再按快捷键L ，弹出相对于原点位置的对话框，如图8-4所示。
8-3
在X栏和Y栏输入a点的x轴和y轴坐标1000mil、1000mil，连按三次回车键；
此时又一次按快捷键J，接着再按快捷键L，弹出相对于原点位置的对话框；
在X栏和Y栏输入b点的x轴和y轴坐标5000mil、1000mil，连按三次回车键；
此时又一次按快捷键J，接着再按快捷键L，弹出相对于原点位置的对话框；
在X栏和Y栏输入c点的x轴和y轴坐标5000mil、4000mil，连按三次回车键；
此时又一次按快捷键J，接着再按快捷键L，弹出相对于原点位置的对话框；
在X栏和Y栏输入d点的x轴和y轴坐标1000mil、4000mil，连按三次回车键；
此时又一次按快捷键J，接着再按快捷键L，弹出相对于原点位置的对话框；
在X栏和Y栏输入a点的x轴和y轴坐标1000mil、1000mil，连按三次回车键；
一个4000mil×3000mil的PCB边框已经设置好。用这种快捷键的方法比用移动光标的方法的最突出的优点是定位准确，顶点可靠闭合，不会在顶点产生45°斜面。8．2．2使用制板向导创建PCB板
上述用手工的方法通过
移动和点击光标设置电路板
边框，还通过快捷键从键盘上
输入顶点来设置电路板边框。
下面介绍用系统提供的电路
板向导器创建电路板边框，方
图8-5 PCB板向导
便快捷，他不但可以快速设置
方形、圆形、椭圆形等多种电路板，甚至可以设置计算机系统标准总线上含有“金手指”的电路板。
执行菜单命令File/New，弹出建立新文件对话框，见图8-5所示。
图8-6选择电路板的类型
点击Wizards向导标签，双击PrintedCircuitBoardWizardPCB向导图标，出现欢迎画面，按钮，出现选择PCB类型对话框，见图8-6所示。
该向导可以创建多达10种PCB类型，如各种标准总线电路板和含有金手指电路板等，选择第一行的CustomMadeBoard的自定义板，按Next钮，出现定义边界等选项对话框，见图8-7所示。
图8-7定义电路板边界
在该对话框中可选择矩形（Rectangu）、圆形（Circul）、椭圆形（Custo）三种大的类型的电路板。若设置Rectangu为矩形或Custo椭圆形，则在Width栏内置宽度，在Height 栏内置高度；若设置Circul为圆形，则在Radius栏内置直径。
本例选择矩形（Rectangu），在Width栏内置宽度和在Height栏内置高度分别设为4000mil和2500mil，在BoundaryLayer内选择KeepOutLayer。其余采用缺省值便可，不必修改。按Next钮，出现确认边框尺寸消息框，见图8-8所示。
图8-8确认边框尺寸消息框
此时可进一步修改长和宽的数值，然后按钮，进入下一步的设置边框缺角对话框，见图8-9所示。
图8-9定义电路板缺角
移动光标到各个缺角的数字上点击，即可修改该缺角的长宽，对不需要缺角的，要求都输入0。按钮。进入开窗口对话框。见图8-10所示。
图8-10开窗口对话框
可修改窗口的上下左右的位置和长、宽，修改方法同修改缺角是一样的。若不需要开窗口，则可将四个数据均设置为0。按钮，进入指定电路板基本信息输入框。见图8-11所示。
图8-11电路板基本信息输入框
按要求输入完毕后，按钮，进入设置电路板层数及设置双层板引线孔是否有孔壁金属化要求的对话框，见图8-12所示。
图8-12设置电路板层数对话框
其1~5行选项分别为
1）双面板金属化孔
2）双面板非金属化孔
3）四层板
4）六层板
5）八层板
大多数情况下，选择首行双层板需要孔壁金属化；由于几个选项中没有单面板可供选择，如果要制作单面板，则可选择第二行，虽然也是双面板，但不需要孔壁金属化，就如同单面板的孔是一样的。选择某项后按钮，弹出过孔形式对话框，见图8-13所示。
图8-13孔形式对话框
该对话框提供两种过孔形式供选择，当选择时表示仅支持直通式过孔，双面板和单面板必须选择此项，当选择时，表示支持盲孔式过孔，适合多层板。当选择某项后按钮，弹出元件安装形式和孔间穿线形式对话框。见图8-14所示。
图8-14元件安装形式和孔间穿线形式对话框
其中，元件安装形式有两种选择，为表面贴装元件，当选择此项以后，可进一步选择双
面都可以焊接元件焊是仅可在一面焊接元件。
为通孔直插式元件，当选择此项以后，可进一步选择集成电路两孔间可走过一根线、两根线还是三根线。进一步按钮，弹出过孔和走线线径、线间距设置对话框，见图8-15所示。
图8-15过孔和走线线径、线间距设置对话框
该对话框依次可设置走线宽度、过孔外径、过孔内径和最小线间间距。按钮，弹出保存对话框，按钮，弹出完成消息对话框，见图8-16所示。按钮结束设置。
图8-16电路板边框设置完成消息框
8．3放置元件、焊盘和过孔
当设置了元件库，并设置了电路板边框后，就可以在电路板上放置各种各样的元素了，如元件、焊盘、过孔和线条等。
一、放置元件
PCB99SE提供了多种放置元件到图幅上的渠道，具体的分为手工的和自动的两大类。手工的如通过菜单Place、元器件工具图标、元件库浏览器等；自动的如通过网络表、同步传送器等。这里仅介绍手工放置的几种方法，自动放置留待下一章介绍。
1．通过菜单命令Place或元器件工具图标放置元件
通过菜单命令Place或元器件工具图标放置元件的效果是相同的，点击下拉菜单Place，弹出下拉菜单，在下拉菜单中点击ponent…弹出放置元件对话框。见图8-17所示。
若点击元器件工具图标，同样弹出如图8-17所示的放置元件对话框。
8-17放置元件对话框
在该对话框中，Footprint栏输入元件封装类型，如1/4W电阻器为AXIAL0.4；Designat 栏输入元件标号，如R1；ponent栏输入元件的参数（电阻器、电容器等为输入参数，二极管、三极管和集成电路等为输入型号）。
如果对Footprint栏的元件所对应的符号记不住则无法填写，可通过其后的按钮点击查看，当按下按钮后，弹出查看元件对话框，如图8-18所示。
图8-18查看元件对话框
通过点击滚动条内的元件名称，观察该元件名称所对应的封装形状，选择到合适的元件后按按钮可关闭该对话框，回到原设置元件对话框，此时Footprint栏内自动输入了所观察到的元件封装图形所对应的元件封装名称。按按钮，对话框消失，该元件封装图形包括元件序号、元件参数（或型号）等文字一同连在光标上，等待定位。
图8-19元件随着光标而移动
移动光标到适当位置，按鼠标左键，将该元件固定下来。见图8-19所示。
此时重又弹出设置元件对话框，可继续添加下一个元件，也可按按钮取消操作。
2．通过元件浏览器放置元件
打开PCB元件封装管理器，见图8-1。按ponent列表框右侧滚动条，观察列表项元件符号，点击某符号，可在其下显示该封装元件符号所对应的元件封装外形。按ponent列表框下部的按钮，可取得该元件粘在光标上，在幅面上的合适位置按鼠标左键固定之。同图8-19相似。
3．元件的属性
能够放置到图幅上的任意一个元素都有其特定的属性，也可修改之，元件也不例外。
打开元件属性的方法也是多种多样的，大多数情况下，在刚取得元件尚未固定之前，元件还粘在光标上时，按一下键盘上的Tab键就可打开元件的属性对话框以便编辑和修改元件的属性；在元件已经固定到图幅上以后，通过双击鼠标左键，同样能打开元件的属性对话框。元件属性对话框如图8-20所示。
图8-20元件基本属性对话框图8-21元件序号字符属性对话框
他有三个标签，其中Properties为该元件基本属性；Designator为该元件序号的字符所对应的属性，见图8-21所示；ment为为该元件参数（或符号）的字符所对应的属性，与图8-21所示的元件序号字符属性对话框完全相同。
先叙述Properties属性
该属性有十项，前七项是输入属性，分别为：
1）Designator：定义该元件的序号；
2）ment：定义该元件的参数（或符号）；
3）Footprint：定义该元件的封装名称；
4）Layer：定义该元件所在的层；
5）Rotation：定义该元件倾斜角度；
6）X-Location：定义该元件距原点在X轴向的位置；
7）Y-Location：定义该元件距原点在Y轴向的位置；
后三项为单选项，分别为：
1）LockPrims：定义该元件上的元素如线条或焊盘是否不可以解体；
2）Locked：定义该元件是否处于锁定状态；
3）Selection：定义该元件是否处于选择状态。
大多数情况下，只需要对前两项Designator、ment予以编辑和修改即可，其余的可选择默认的缺省值。
现叙述Designator和ment的属性，由于是定义其字符的属性，所以他们的项目是相同的，见图8-21所示。
1）Text：对Designator，定义序号；对ment，定义参数（或型号）
2）Height：定义字符的高度；
3）Width：定义组成字符所用线条的宽度；
4）Layer：定义该字符所在的层；
5）Rotation：定义该字符倾斜角度；
6）X-Location：定义该字符距原点在X轴向的位置；
7）Y-Location：定义该元件距原点在Y轴向的位置；
8）Font：定义该字符的字体，可三选一，分别为Default、SansSerif、Serif。
后两项为单选项，分别为：
1）Hide：定义该字符是否隐藏（即不显示）；
2）Mirror：定义该字符是否处于镜像状态（即反字）；
二、放置焊盘
如同放置元件相类似的，PCB99SE同样提供了多种放置焊盘到图幅上的渠道，如通过菜单Place、焊盘工具图标等。
1．放置焊盘
通过菜单命令Place或焊盘工具图标放置焊盘的效果是相同的，点击下拉菜单Place，弹出下拉菜单，在下拉菜单中点击Pad。即出现了一个焊盘粘在光标上；若点击焊盘工具图标，同样出现了一个焊盘粘在光标上。移动光标到图幅的适当位置，点击鼠标左键可固定之，设置适当的属性，可选择三种形状的焊盘。见图8-22所示。需要说明的是，元器件封装图形的各个引线端上均设置了一个焊盘，见图8-19所示，与这里所放置的焊盘本质上没有不同之处。
图8-22焊盘及其焊盘的三种基本形状
2．焊盘的属性
在刚取得焊盘尚未固定之前，焊盘还粘在光标上时，按一下键盘上的Tab键就可打开焊盘的属性对话框以便编辑和修改该焊盘的属性；在焊盘已经固定到图幅上以后，通过双击鼠标左键，同样能打开焊盘的属性对话框。焊盘属性对话框如图8-23所示。
图8-23焊盘属性对话框
主选项卡的含义为：
设置是否可在不同层中设置焊盘不同的大小和形状，当该项未选中时，其、和可选且底层和顶层是相同的；当该项选中时，其、和不可选，只有到选项卡中去设置在各层的尺寸和形状。默认为未选中状态。
设置焊盘在x轴向尺寸；
设置焊盘在y轴向尺寸；
设置焊盘形状，有三个可选：
圆形，为默认状态；
为矩形；
为八角形。
Attributes框架下的选项分别为：
焊盘号
孔径
所在的层
旋转角度
在x轴位置
在y轴位置
锁定状态
选择状态
在顶层或底层设置测试点
三、放置过孔
如同放置元件和焊盘相类似的，PCB99SE也同样提供了多种放置过孔到图幅上的渠道，如通过菜单Place、过孔工具图标等。
1．放置过孔
通过菜单命令Place或过孔工具图标放置过孔的效果是相同的，点击下拉菜单Place，弹出下拉菜单，在下拉菜单中点击Via。即出现了一个过孔粘在光标上；若点击过孔工具图标，同样出现了一个过孔粘在光标上。移动光标到图幅的适当位置，点击鼠标左键可固定之。其形状如图8-24所示，与焊盘相比，他没有编号，也不可设置为矩形和八角形。
图8-24过孔的形状
2．过孔的属性
在刚取得过孔尚未固定之前，过孔还粘在光标上时，按一下键盘上的Tab键就可打开过孔的属性对话框以便编辑和修改该过孔的属性；在过孔已经固定到图幅上以后，通过双击鼠标左键，同样能打开过孔的属性对话框。过孔属性对话框如图8-25所示。分别可设置直径、孔径、起始层、终止层、x轴位置、y轴位置、所属网络、锁定状态、选择状态、和测试点。
图8-25过孔属性对话框
8.4元件布局
虽然PROTEL99SE提供了功能强大的自动布局，但是其布局的结果是不近人意的，往往
必须进行手工布局。印制板布局是通过移动元件的位置、旋转和翻转元件的角度使之满足电路使用要求所进行的操作。印制电路板的布局是决定印制电路板设计是否成功和是否满足使用要求的最重要的环节之一。
8.4.1印制板布局原则
在一块板上按电路图把元器件组装成电路，首先必须考虑元器件在电路板上的结构布局问题。布局的优劣不仅影响到电路板的走线、调试、维修以及外观，也对电路板的电气性能有一定影响。
电路板结构布局也没有固定的模式，不同的人所进行的布局设计有不同的结果，这不足为奇。但有如下一些供参考的原则：
1．首先布置主电路的集成块和晶体管的位置。一般可依照相邻原则和信号流向原则布置。所谓相邻原则是互连线多的元件尽可能相邻排列，以减小引线长度。信号流向原则是指元器件按信号传输次序排列，以减小相互间的耦合干扰。当芯片多而板面有限时，则布成一个“U’’字形，“U”字形的口一般应尽量靠近电路板的引出线处，以利于第—级的输入线、末级的输出线与电路板引出线之间的连线。此外，集成块之间的间距（即空余面积）应视其周围元器件的多少而定。
2．安排其他电路元器件（电阻、电容、二极管等）的位置。其原则是，按级就近布置。换句话说，各级元器件围绕各级的集成块或晶体管布置。如果有发热量较大的元器件，应考虑其发热对周边器件的影响，特别是对热敏感器件的影响。可将热敏感器件安置在离热源较远处，同时给发热器件留下合适的散热途径和散热空间，注意集成电路和晶体管也是热敏感器件，其间距也应足够大些。
3．电路板的布局还应注意美观和检修方便，疏密要均匀，尤其要注意元件不可太密，否
则插件安装时，元件相互拥挤，元件引脚插不进电路板孔，甚至导致相邻焊盘短路，集成块的安置方式应尽量一致，电阻、电容等元器件要横平竖直。
4．应考虑引线接插件的位置，应使连接尽可能短。在布置接插件时，应有一定的空间使得安装后的插座能方便地与插头连接而不至于影响其他部分。
5．对于四个引脚以上的元件，不可进行翻转操作，否则将导致该元件安装插件时引脚号不能一一对应；
6．要注意重量较大的元件在电路板上的重心平衡；
7．变压器位置要互相垂直放置，否则易引起相互感应而破坏电路性能；
8．各集成电路电源两引脚都要并联一个损耗小的0.1UF的退耦电容并就近放置；
9．最后，还应考虑在电路板周边留有适当的边框，以便安装；螺钉孔四周要留有足够的空间，以防固定螺钉时引起短路。
8.4.2元件布局操作
1．元件的移动
左键压住元件并拖动。
2．元件的旋转
左键压住元件并按Space键数次。默认情况下，每按一下Space，逆时针旋转90°。若有其他角度要求，执行菜单Tools命令下的_Preferences…，弹出优选项对话框，点击选项卡，在栏下，可修改数值而实现其他角度值的旋转，见图8-26所示。
图8-26电路板图优选项设置对话框
3．元件的翻转
左键压住元件按x键实现左右翻转，按y键实现上下翻转。
4．选中整体移动、旋转、翻转
电路板图中的元件选择方法与电路图元件选择方法是相同的，这里不再复述。在选中元件后，可以用上述介绍的元件的移动、旋转和翻转功能实现布局。
5．利用菜单命令对齐元件和均匀尺寸
在选择一批非对齐或非均分的元件后，执行菜单命令Tools下的Alignponents下的Align…，弹出Alignponents对话框，如图8-27所示，可选择水平方向或垂直方向上的左中右或上中下对齐、均分和不操作。
图8-27对齐元件对话框
高频布线基本知识 内容目录 1. 引言 2. 信号完整性问题 3. 电磁兼容性问题 4. 电源完整性问题 5. 高频电路设计一般规范 6. 数模混合电路设计一般规范 一：高频电路的定义 *在数字电路中，是否是高频电路取决于信号的上升沿和下降沿，而不是信号的频率。 公式：F2 =1/（Tr×π），Tr为信号的上升／下降延时间。 *F2 > 100MHz，就应该按照高频电路进行考虑，下列情况必须按高频规则进行设计 –系统时钟频率超过50MHz –采用了上升/下降时间少于5ns的器件 –数字/模拟混合电路 *逻辑器件的上升/下降时间和布线长度限制上升/下主要谐波频谱分布最大传输线最大传输 降时间Tr分量F2=1/Fmax=10*距离（微带）线距离（微带线）πTr F2 74HC 13-15ns24MHz 240 MHz 117cm 91cm 74LS 9.5ns 34 MHz 340MHz 85.5cm 66.5cm 74H 4-6ns 80 MHz 800MHz 35 28 74S 3-4ns 106 MHz 1.1GHz 27 21 74HCT 5-15ns 64 MHz 640MHz 45 34 74ALS 2-10ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74FCT 2-5ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74F 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL12K 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL100K 0.75ns 424 MHz 4.2GHz 6 5 传统的PCB设计方法效率低： 原理图，传统的设计方法设计和输入布局、布线没有任何质量控制点,制作PCB每一步设计都是凭经验，发现问题就必须从头开始，功能、性能测试问题的查找非常困难 信号完整性问题: 1.反射问题 2.串扰问题 3.过冲和振荡 4.时延 反射问题：传输线上的回波。信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处，但是有一部分被反射了。 多点反射
一、电路板设计的预先准备工作 1、绘制原理图，并且生成对应的网络表。已有了网络表情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统。 2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB 库专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的板框含中间的镂空等。 1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，板层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修改。 2、规划电路版，主要是确定电路板的边框，包括电路板的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm 的螺丝可用6.5~8mm 的外径和3.2~3.5mm 内径的焊盘。 四、打开所有要用到的PCB 库文件后，调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节，网络表是PCB自动布线的灵魂，也是原理图设计与电路版设计的接口，只有将网络表装入后，才能进行电路板的布线。 在原理图设计时，零件的封装可能被遗忘，但可以在引进网络表时根据设计情况来修改或补充零件的封装。 五、布置零件封装的位置，也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局，运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令，你需要有足够的耐心。布线的关键是布局，多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件，按住鼠标左键不放，拖住这个元件到达目的地，放开左键，将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件，然后旋转、展开和整理成组，就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后，使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。 注意：零件布局，应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件，并锁定这些器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元件，再是外围的小元件。 六、根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定 假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区。对于大板子，应在中间多加固定螺丝孔。板上有重的器件或较大的接插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔，有需要的话可在适当位置放上一些测试用焊盘，最好在原理图中就加上。将过小的焊盘过孔改大，将所有固定螺丝孔焊盘的网络定义到地或保护地等。 放好后用VIEW3D 功能察看一下实际效果，存盘。
高频布线工艺和PCB板选材 -----需要探讨工艺和加工细节，可以联系QQ：748985601 摘要：本文通过对微带传输特性、常用板材性能参数进行比较分析，给出用于无线通信模拟前端、高速数字信号等应用中PCB板材选取方案，进一步从线宽、过孔、线间串扰、屏蔽等方面总结高频板PCB设计要点。 关键字：PCB板材、PCB设计、无线通信、高频信号 近年来在无线通信、光纤通信、高速数据网络产品不断推出，信息处理高速化、无线模拟前端模块化，这些对数字信号处理技术、IC工艺、微波PCB设计提出新的要求，另外对PCB板材和PCB工艺提出了更高要求。 如商用无线通信要求使用低成本的板材、稳定的介电常数（εr变化误差在±1-2％间）、低的介电损耗（0.005以下）。具体到手机的PCB板材，还需要有多层层压、PCB加工工艺简易、成品板可靠性高、体积小、集成度高、成本低等特点。为了挑战日益激烈的市场竞争，电子工程师必须在材料性能、成本、加工工艺难易及成品板的可靠性间采取折衷。 目前可供选用的板材很多，有代表性的常用板材有：环氧树脂玻璃布层压板FR4、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4、改性环氧树脂FR4等。特殊板材如：卫星微波收发电路用到蓝宝石基材和陶瓷基材；微波电路基材GX系列、RO3000系列、RO4000系列、TL系列、TP-1/2系列、F4B-1/2系列。它们使用的场合不同，如FR4用于1GHz以下混合信号电路、多脂氟乙烯PTFE多用于多层高频电路板、聚四氟乙烯玻璃布纤维F4用于微波电路双面板、改性环氧树脂FR4用于家用电器高频头（500MHz以下）。由于FR4板材易加工、成本低、便于层压，所以得到广泛应用。 下面我们从微带传输线特性、多层板层压工艺、板材参数性能比较等多个方面分析，给出了对于特殊应用的PCB板材选取方案，总结了高频信号PCB设计要点，供广大电子工程师参考。 1微带传输线传输特性 板材的性能指标包括有介电常数εr、损耗因子（介质损耗角正切）tgδ、表面光洁度、表面导体导电率、抗剥强度、热涨系数、抗弯强度等。其中介电常数εr、损耗因子是主要参数。 高速数据信号或高频信号传输常用到微带线（Microstrip Line），由附着在介质基片两边的导带和导体Array接地板构成，且导带一部分 暴露在空气中，信号在介质 基片和空气这两种介质中 传播引起传输相速不等会 产生辐射分量、如果合理选 用微带尺寸这种分量很小。 图一基片结构示意
阻抗匹配概念 阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。 在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。 当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻必须满足共扼关系，即电阻成份相等，电抗成份只数值相等而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配。 阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。 大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。 要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。 改变阻抗力 把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。 调整传输线
由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配 阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,这表明所有能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量损失。高速PCB布线时，为了防止信号的反射，要求是线路的阻抗为50欧姆。这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,只是取个整而已,为了匹配方便. 阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。在直流电的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。电阻小的物质称作良导体，电阻很大的物质称作非导体，而最近在高科技领域中称的超导体，则是一种电阻值几近于零的东西。但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。它们的计量单位与电阻一样是奥姆，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电
二十年经验浓缩：PCB布线设计经验谈附原理图 在当今激烈竞争的电池供电市场中，由于成本指标限制，设计人员常常使用双面板。尽管多层板(4层、6层及8层)方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势，成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略，采用双面板。在本文中，我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用，有无地平面时电流回路的设计策略，以及对双面板元件布局的建议。 自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项 设计PCB时，往往很想使用自动布线。通常，纯数字的电路板(尤其信号电平比较低，电路密度比较小时)采用自动布线是没有问题的。但是，在设计模拟、混合信号或高速电路板时，如果采用布线软件的自动布线工具，可能会出现一些问题，甚至很可能带来严重的电路性能问题。 例如，图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层。此双面板的底层如图2所示，这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示。设计此混合信号电路板时，经仔细考虑，将器件手工放在板上，以便将数字和模拟器件分开放置。采用这种布线方案时，有几个方面需要注意，但最麻烦的是接地。如果在顶层布地线，则顶层的器件都通过走线接地。器件还在底层接地，顶层和底层的地线通过电路板最右侧的过孔连接。当检查这种布线策略时，首先发现的弊端是存在多个地环路。另外，还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了。这种接地方案的可取之处是，模拟器件(12位A/D转换器MCP3202和2.5V参考电压源MCP4125)放在电路板的最右侧，这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过。 图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示。在手工布线时，为确保正确实现电路，需要遵循一些通用的设计准则：尽量采用地平面作为电流回路；将模拟地平面和数字地平面分开；如果地平面被信号走线隔断，为降低对地电流回路的干扰，应使信号走线与地平面垂直；模拟电路尽量靠近电路板边缘放置，数字电路尽量靠近电源连接端放置，这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应。 这两种双面板都在底层布有地平面，这种做法是为了方便工程师解决问题，使其可快速明了电路板的布线。厂商的演示板和评估板通常采用这种布线策略。但是，更为普遍的做法是将地平面布在电路板顶层，以降低电磁干扰。
PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块， 电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路 分开； 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件， 螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴 装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔， 以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰， 不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装 孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇 流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接
连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源 线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电 源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上 极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充， 网格大于8mil(或0.2mm)； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信 号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil （或8mil）；线间距不低于10mil； 3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil； 1/4W电阻：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘62mil，孔径42mil； 无极电容：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘50mil，孔径28mil； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？ 1、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰： (1) 微控制器时钟频率特别高，总线周期特别快的系统。 (2) 系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。
PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则 PCB 板基础知识 一、PCB 板的元素 1、工作层面对于印制电路板来说，工作层面可以分为 6 大类，信号层（signal layer））内部电源/接地层内部电源接地层（internal plane layer））机械层（主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息，起到相应机械层（mechanical layer））的提示作用。EDA 软件可以提供 16 层的机械层。防护层（包括锡膏层和阻焊层两大类。锡膏层主要用于将表面贴防护层（mask layer））元器件粘贴在 PCB 上，阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。印层（在 PCB 板的 TOP 和 BOTTOM 层表面绘制元器件的外观丝印层（silkscreen layer））轮廓和放置字符串等。例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志，生产日期等。同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据，作用是使 PCB 板具有可读性，便于电路的安装和维修。其他工作层（禁止布线层 Keep Out Layer 其他工作层（other layer））钻孔导引层 drill guide layer 钻孔图层 drill drawing layer 复合层multi-layer 2、元器件封装是实际元器件焊接到 PCB 板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元器件的外形尺寸，所占空间位置，各管脚之间的间距等。元器件封装是一个空间的功能，对于不同的元器件可以有相同的封装，同样相同功能的元器件可以有不同的封装。因此在制作 PCB 板时必须同时知道元器件的名称和封装形式。（1）元器件封装分类通孔式元器件封装（THT，through hole technology）表面贴元件封装（SMT Surface mounted technology ）另一种常用的分类方法是从封装外形分类： SIP 单列直插封装 DIP 双列直插封装 PLCC 塑料引线芯片载体封装 PQFP 塑料四方扁平封装 SOP 小尺寸封装 TSOP 薄型小尺寸封装 PPGA 塑料针状栅格阵列封装 PBGA 塑料球栅阵列封装 CSP 芯片级封装 (2) 元器件封装编号编号原则：元器件类型+引脚距离（或引脚数）+元器件外形尺寸 例如 AXIAL-0.3 DIP14 （3）常见元器件封装 RAD0.1 RB7.6-15 等。 电阻类普通电阻 AXIAL- ×× ,其中××表示元件引脚间的距离；可变电阻类元件封装的编号为 VR × , 其中×表示元件的类别。电容类非极性电容编号 RAD ×× ,其中××表示元件引脚间的距离。极性电容编号 RB xx - yy ，xx 表示元件引脚间的距离，yy 表示元件的直径。二极管类编号 DIODE- ×× ,其中××表示元件引脚间的距离。晶体管类器件封装的形式多种多样。集成电路类 SIP 单列直插封装 DIP 双列直插封装 PLCC 塑料引线芯片载体封装 PQFP 塑料四方扁平封装 SOP 小尺寸封装 TSOP 薄型小尺寸封装 PPGA 塑料针状栅格阵列封装 PBGA 塑料球栅阵列封装 CSP 芯片级封装 3、铜膜导线是指 PCB 上各个元器件上起电气导通作用的连线，它是 PCB 设计中最重要的部分。对于印制电路板的铜膜导线来说，导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指标，这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系。印制电路板走线的原则：◆走线长度：尽量走短线，特别对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越小。◆走线形状：同一层上的信号线改变方向时应该走 135°的斜线或弧形，避免 90°的拐角。◆走线宽度和走线间距：在 PCB 设计中，网络性质相同的印制板线条的宽度要求尽量一致，这样有利于阻抗匹配。走线宽度通常信号线宽为： 0.2～
1、高频信号布线时要注意哪些问题？ 答：信号线的阻抗匹配；与其他信号线的空间隔离；对于数字高频信号，差分线效果会更好； 2、在布板时，如果线密，过孔就可能要多，当然就会影响板子的电气性能，请问怎样提高板子的电气性能？ 答：对于低频信号，过孔不要紧，高频信号尽量减少过孔。如果线多可以考虑多层板； 3、是不是板子上加的去耦电容越多越好？ 答：去耦电容需要在合适的位置加合适的值。例如，在你的模拟器件的供电端口就进加，并且需要用不同的电容值去滤除不同频率的杂散信号； 4、一个好的板子它的标准是什么？ 答：布局合理、功率线功率冗余度足够、高频阻抗阻抗、低频走线简洁. 5、通孔和盲孔对信号的差异影响有多大？应用的原则是什么？ 答：采用盲孔或埋孔是提高多层板密度、减少层数和板面尺寸的有效方法，并大大减少了镀覆通孔的数量。但相比较而言，通孔在工艺上好实现，成本较低，所以一般设计中都使用通孔。 6、在涉及模拟数字混合系统的时候，有人建议电层分割，地平面采取整片敷铜，也有人建议电地层都分割，不同的地在电源源端点接，但是这样对信号的回流路径就远了，具体应用时应如何选择合适的方法？ 答：如果你有高频>20MHz信号线，并且长度和数量都比较多，那么需要至少两层给这个模拟高频信号。一层信号线、一层大面积地，并且信号线层需要打足够的过孔到地。这样的目的是：1）对于模拟信号，这提供了一个完整的传输介质和阻抗匹配；2）地平面把模拟信号和其他数字信号进行隔离；3）地回路足够小，因为你打了很多过孔，地有是一个大平面。 7、在电路板中，信号输入插件在PCB最左边沿，MCU在靠右边，那么在布局时是把稳压电源芯片放置在靠近接插件（电源IC输出5V经过一段比较长的路径才到达MCU），还是把电源IC放置到中间偏右（电源IC的输出5V的线到达MCU就比较短，但输入电源线就经过比较长一段PCB板）？或是有更好的布局？ 答：首先你的所谓信号输入插件是否是模拟器件？如果是是模拟器件，建议你的电源布局应尽量不影响到模拟部分的信号完整性．因此有几点需要考虑：1）首先你的稳压电源芯片是否是比较干净，纹波小的电源．对模拟部分的供电，对电源的要求比较高；2）模拟部分和你的ＭＣＵ是否是一个电源，在高精度电路的设计中，建议把模拟部分和数字部分的电源分开；3）对数字部分的供电需要考虑到尽量减小对模拟电路部分的影响． 8、在高速信号链的应用中，对于多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？ 答：迄今为止，没有定论。一般情况下你可以查阅芯片的手册。ADI所有混合芯片的手册中都是推荐你一种接地的方案，有些是推荐公地、有些是建议隔离地。这取决于芯片设计。 9、何时要考虑线的等长？如果要考虑使用等长线的话，两根信号线之间的长度之差最大不能超过多少？如何计算？ 答：差分线计算思路：如果你传一个正弦信号，你的长度差等于它传输波长的一半是，相位差就是180度，这时两个信号就完全抵消了。所以这时的长度差是最大值。以此类推，信号线差值一定要小于这个值。 10、高速中的蛇形走线，适合在那种情况？有什么缺点没，比如对于差分走线，又要求两组信号是正交的。 答蛇形走线，因为应用场合不同而具不同的作用： 1）如果蛇形走线在计算机板中出现，其主要起到一个滤波电感和阻抗匹配的作用，提高电路的抗干扰能力。计算机主机板中的蛇形走线，主要用在一些时钟信号中，如PCI-Clk,AGPCIK,IDE,DIMM等信号线；2）若在一般普通PCB板中，除了具有滤波电感的作用外，还可作为收音机天线的电感线圈等等。如2.4G的对讲机中就用作电感；3）对一些信号布线长度要求必须严格等长，高速数字PCB板的等线长是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内，保证系统在同一周期内读取的数据的有效性（延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据）。如INTELHUB架构中的HUBLink，一共13根，使用233MHz的频率，要求必须严格等长，以消除时滞造成的隐患，绕线是惟一的解决办法。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，延迟跟线宽、线长、铜厚、板层结构有关，但线过长会增大分布电容和分布电感，使信号质量有所下降。所以时钟IC引脚一般都接;" 端接，但蛇形走线并非起电感的作用。相反地，电感会使信号中的上升沿中的高次谐波相移，造成信号质量恶化，所以要求蛇形线间距最少是线宽的两倍。信号的上升时间越小，就越易受分布电容和分布电感的影响。4）蛇形走线在某些特殊的电路中起到一个分布参数的LC滤波器的作用。 11、在设计PCB时，如何考虑电磁兼容性EMC/EMI，具体需要考虑哪些方面？采取哪些措施？
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2007-06-2316:38:49 大中小 电阻AXIAL0.30.4 三极管TO-92AB 电容RAD0.10.2 发光二极管DZODE0.1 单排针SIP+脚数 双排针DIP+脚数 电解电容RB.1.2。。。。。。。} 电阻AXIAL 无极性电容RAD 电解电容RB- 电位器VR 二极管DIODE 三极管TO 电源稳压块78和79系列TO－126H和TO-126V 场效应管和三极管一样 整流桥D－44D－37D－46
单排多针插座CONSIP 双列直插元件DIP 晶振XTAL1 电阻：RES1，RES2，RES3，RES4；封装属性为axial系列 无极性电容：cap;封装属性为RAD-0.1到rad-0.4 电解电容：electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0 电位器：pot1,pot2；封装属性为vr-1到vr-5 二极管：封装属性为diode-0.4(小功率）diode-0.7(大功率） 三极管：常见的封装属性为to-18（普通三极管）to-22(大功率三极管）to-3(大功率达林 顿管） 电源稳压块有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等 79系列有7905，7912，7920等 常见的封装属性有to126h和to126v
PCB电路板布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2. 定位孔、标准孔等非安装孔周围 1.27mm 内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围 3.5mm （对于M2.5）、4mm（对于M3内不得贴装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于 3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插 拔； 9. 其它元器件的布置： 所有 IC 元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10. 板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于 8mil（或 0.2mm）； 11. 贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12. 贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13. 有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1画定布线区域距 PCB板边w 1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil ；信号线宽不应低于12mil ；cpu 入出线不应低于10mil （或8mil ）；线间距不低于 10mil ； 3、正常过孔不低于 30mil ； 4、双列直插：焊盘 60mil ，孔径 40mil ； 1/4W电阻：51*55mil （ 0805表贴）；直插时焊盘 62mil，孔径42mil ; 无极电容： 51*55mil （0805表贴）；直插时焊盘 50mil ，孔径 28mil； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线 PCB板布线技巧 在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB 中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、 双面布线及多层布线。布线的方式也有两种：自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。 自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后 进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线，以改进总体效果。 对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道，
我来大概概括一下ADC输入阻抗的问题： 1:SAR型ADC这种ADC内阻都很大，一般500K以上。即使阻抗小的ADC，阻抗也是固定的。所以即使只要被测源内阻稳定，只是相当于电阻分压，可以被校正。 2:开关电容型，如TLC2543之类。他要求很低的输入阻抗用于对内部采样电容快速充电。这时最好有低阻源，否则会引起误差。实在不行，可以外部并联一很大的电容，每次被取样后，大电容的电压下降不多。因此并联外部大电容后，开关电容输入可以等效为一个纯阻性阻抗，可以被校正。 3：FLASH.html">FLASH型（直接比较型）。大多高速ADC都是直接比较型，也称闪速型（FLASH），一般都是低阻抗的。要求低阻源。对外表现纯阻性，可以和运放直接连接 4：双积分型大多输入阻抗极高，几乎不用考虑阻抗问题 5：Sigma-Delta型。这是目前精度最高的ADC类型，也是最难伺候的一种ADC。重点讲一下要注意的问题： a.内部缓冲器的使用。SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入，必须有低阻源。所以为了简化外部设计，内部大多集成有缓冲器。缓冲器打开，则对外呈现高阻，使用方便。但要注意了，缓冲器实际是个运放。那么必然有上下轨的限制。大多数缓冲器都是下轨50mV，上轨AVCC-1.5V。在这种应用中，共莫输入范围大大的缩小，而且不能到测0V。一定要特别小心！一般用在电桥测量中，因为共模范围都在1/2VCC附近。不必过分担心缓冲器的零票，通过内部校零寄存器
很容易校正的。 b.输入阻抗问题。SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入，在低阻源上工作良好。但有时候为了抑制共模或抑制乃奎斯特频率外的信号，需要在输入端加RC滤波器，一般DATASHEET上会给一张最大允许输入阻抗和C和Gain的关系表。这时很奇怪的一个特性是，C越大，则最大输入阻抗必须随之减小！刚开始可能很多人不解，其实只要想一下电容充电特性久很容易明白的。还有一个折衷的办法是，把C取很大，远大于几百万倍的采样电容Cs(一般4~20PF),则输入等效纯电阻，分压误差可以用GainOffset寄存器校正。 c.运放千万不能和SigmaDelta型ADC直连！前面说过，开关电容输入电路电路周期用采样电容从输入端采样，每次和运放并联的时候，会呈现低阻，和运放输出阻抗分压，造成电压下降，负反馈立刻开始校正，但运放压摆率(SlewRate)有限，不能立刻响应。于是造成瞬间电压跌落，取样接近完毕时，相当于高阻，运放输出电压上升，但压摆率使运放来不及校正，结果是过冲。而这时正是最关键的采样结束时刻。 所以，运放和SD型ADC连接，必须通过一个电阻和电容连接（接成低通）。而RC的关系又必须服从5.c里面所述规则。 d.差分输入和双极性的问题。SD型ADC都可以差分输入，都支持双极性输入。但这里的双极性并不是指可以测负压，而是Vi+Vi-两脚之间的电压。假设Vi-接AGND，那么负压测量范围不会超过-0.3V。正确的接法是Vi+Vi-共模都在-0.3~VCC之间差分输入。一个典型的
PCB电路板布局技巧
PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则1.按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开；2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴装元器件；3.卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路；4.元器件的外侧距板边的距离为5mm；5.贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm；6.金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm；7.发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布；8.电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔；9.其它元器件的布置：所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直；10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或0.2mm)；11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过；12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致；13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线；2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil；3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil；
1、[问]高频信号布线时要注意哪些问题？ [答] 1.信号线的阻抗匹配； 2.与其他信号线的空间隔离； 3.对于数字高频信号，差分线效果会更好； 2、[问] 在布板时，如果线密，过孔就可能要多，当然就会影响板子的电气性能，请问怎样提高板子的电气性能？ [答] 对于低频信号，过孔不要紧，高频信号尽量减少过孔。如果线多可以考虑多层板； 3、[问]是不是板子上加的去耦电容越多越好？ [答] 去耦电容需要在合适的位置加合适的值。例如，在你的模拟器件的供电端口就进加，并且需要用不同的电容值去滤除不同频率的杂散信号； 4、[问]一个好的板子它的标准是什么？ [答] 布局合理、功率线功率冗余度足够、高频阻抗阻抗、低频走线简洁. 5、[问]通孔和盲孔对信号的差异影响有多大？应用的原则是什么？ [答] 采用盲孔或埋孔是提高多层板密度、减少层数和板面尺寸的有效方法，并大大减少了镀覆通孔的数量。但相比较而言，通孔在工艺上好实现，成本较低，所以一般设计中都使用通孔。 6、[问]在涉及模拟数字混合系统的时候，有人建议电层分割，地平面采取整片敷铜，也有人建议电地层都分割，不同的地在电源源端点接，但是这样对信号的回流路径就远了，具体应用时应如何选择合适的方法？ [答] 如果你有高频>20MHz信号线，并且长度和数量都比较多，那么需要至少两层给这个模拟高频信号。一层信号线、一层大面积地，并且信号线层需要打足够的过孔到地。这样的目的是： 1、对于模拟信号，这提供了一个完整的传输介质和阻抗匹配； 2、地平面把模拟信号和其他数字信号进行隔离； 3、地回路足够小，因为你打了很多过孔，地有是一个大平面。 7、[问]在电路板中，信号输入插件在 PCB最左边沿，MCU在靠右边，那么在布局时是把稳压电源芯片放置在靠近接插件（电源IC输出5V经过一段比较长的路径才到达 MCU），还是把电源 IC放置到中间偏右（电源 IC的输出 5V的线到达MCU就比较短，但输入电源 线就经过比较长一段 PCB板）？或是有更好的布局？ [答] 首先你的所谓信号输入插件是否是模拟器件？如果是是模拟器件，建议你的电源布局应尽量不影响到模拟部分的信号完整性．因此有几点需要考虑（１）首先你的稳压电源芯片是否是比较干净，纹波小的电源．对模拟部分的供电，对电源的要求比较高． （２）模拟部分和你的ＭＣＵ是否是一个电源，在高精度电路的设计中，建议把模拟部分和数字部分的电源分开． （３）对数字部分的供电需要考虑到尽量减小对模拟电路部分的影响．
pcb 布局布线技巧及原则 [ 2009-11-16 0:19:00 | By: lanzeex ] PCB 布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2. 定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件，螺钉等安 装孔周围3.5mm （对于 M2.5）、4mm（对于M3内不得贴装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧 贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板 中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座
及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC 元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil（或0.2mm）； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边w 1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil ；信号线宽不应低于12mil ；cpu 入出线不应低于10mil （或8mil ）；线间距不低于10mil ； 3、正常过孔不低于30mil ； 4、双列直插：焊盘60mil ，孔径40mil ； 1/4W 电阻：51*55mil （0805 表贴）；直插时焊盘62mil ，孔径42mil ；无极电容：51*55mil （0805 表贴）；直插时焊盘50mil ，孔径28mil ； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线。如何提高抗干扰能力和电磁兼容性在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？
高頻佈線工藝和PCB板選材 國家數位交換系統工程技術研究中心 張建慧饒龍記[鄭州1001信箱787號] 摘要：本文通過對微帶傳輸特性、常用板材性能參數進行比較分析，給出用於無線通信類比前端、高速數位信號等應用中PCB板材選取方案，進一步從線寬、過孔、線間串擾、遮罩等方面總結高頻板PCB設計要點。 關鍵字：PCB板材、PCB設計、無線通信、高頻信號 近年來在無線通信、光纖通信、高速資料網路產品不斷推出，資訊處理高速化、無線模擬前端模組化，這些對數位信號處理技術、IC工藝、微波PCB設計提出新的要求，另外對PCB板材和PCB工藝提出了更高要求。 變化誤差在如商用無線通信要求使用低成本的板材、穩定的介電常數（ε r ±1-2％間）、低的介電損耗（0.005以下）。具體到手機的PCB板材，還需要有多層層壓、PCB加工工藝簡易、成品板可靠性高、體積小、集成度高、成本低等特點。為了挑戰日益激烈的市場競爭，電子工程師必須在材料性能、成本、加工工藝難易及成品板的可靠性間採取折衷。 目前可供選用的板材很多，有代表性的常用板材有：環氧樹脂玻璃布層壓板FR4、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4、改性環氧樹脂FR4等。特殊板材如：衛星微波收發電路用到藍寶石基材和陶瓷基材；微波電路基材GX系列、 B-1/2系列。它們使用的RO3000系列、RO4000系列、TL系列、TP-1/2系列、F 4 場合不同，如FR4用於1GHz以下混合信號電路、多脂氟乙烯PTFE多用於多層高頻電路板、聚四氟乙烯玻璃布纖維F4用於微波電路雙面板、改性環氧樹脂FR4用於家用電器高頻頭（500MHz以下）。由於FR4板材易加工、成本低、便於層壓，所以得到廣泛應用。 下面我們從微帶傳輸線特性、多層板層壓工藝、板材參數性能比較等多個方面分析，給出了對於特殊應用的PCB板材選取方案，總結了高頻信號PCB設計要點，供廣大電子工程師參考。 1微帶傳輸線傳輸特性 板材的性能指標包括有介電常數ε 、損耗因數（介質損耗角正切）tgδ、表 r 面光潔度、表面導體導電率、抗剝強度、熱漲係數、抗彎強度等。其中介電常數、損耗因數是主要參數。 ε r 高速資料信號或高頻信號傳輸常用到微帶線（Microstrip Line），由附著在介質基片兩邊的導帶和導 體接地板構成，且導帶一部 分暴露在空氣中，信號在介 質基片和空氣這兩種介質 中傳播引起傳輸相速不等Array會產生輻射分量、如果合理 選用微帶尺寸這種分量很 小。
谈谈嵌入式系统PCB设计中的阻抗匹配与0欧电阻 1、阻抗匹配 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。根据接入方式阻抗匹配有串行和并行两种方式；根据信号源频率阻抗匹配可分为低频和高频两种。 （1）高频信号一般使用串行阻抗匹配。串行电阻的阻值为20~75Ω，阻值大小与信号频率成正比，与 PCB走线宽度和长度成反比。在嵌入式系统中，一般频率大于20M的信号PCB走线长度大于5cm时都要加串行匹配电阻，例如系统中的时钟信号、数据和地址总线信号等。串行匹配电阻的作用有两个： ◆减少高频噪声以及边沿过冲。如果一个信号的边沿非常陡峭，则含有大量的高频成分，将会辐射干扰，另外，也容易产生过冲。串联电阻与信号线的分布电容以及负载输入电容等形成一个RC电路，这样就会降低信号边沿的陡峭程度。 ◆减少高频反射以及自激振荡。当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射，造成自激振荡。PCB板内走线的低频信号直接连通即可，一般不需要加串行匹配电阻。 （2）并行阻抗匹配又叫“终端阻抗匹配”，一般用在输入/输出接口端，主要指与传输电缆的阻抗匹配。例如，LVDS与RS422/485 使用5类双绞线的输入端匹配电阻为100~120Ω；视频信号使用同轴电缆的匹配电阻为75Ω或50Ω、使用篇平电缆为300Ω。并行匹配电阻的阻值与传输电缆的介质有关，与长度无关，其主要作用也是防止信号反射、减少自激振荡。值得一提的是，阻抗匹配可以提高系统的EMI性能。此外，解决阻抗匹配除了使用串/并联电阻外，还可使用变压器来做阻抗变换，典型的例子如以太网接口、CAN总线等。 2、0欧电阻的作用 （1）最简单的是做跳线用，如果某段线路不用，直接不焊接该电阻即可（不影响外观）。 （2）在匹配电路参数不确定的时候，以0欧姆代替，实际调试的时候，确定参数，再以具体数值的元件