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PCB设计常见问题解答

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PCB设计常见问题解答

1、如何选择PCB板材?

选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响,可能就不合用。就电气而言,要注意介电常数(dielectric constant)和介质损在所设计的频率是否合用。

2、如何避免高频干扰?

避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所谓的串扰(Crosstalk)。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces 在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。

3、在高速设计中,如何解决信号的完整性问题?

信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance),走线的特性阻抗,负载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。

4、差分布线方式是如何实现的?

差分对的布线有两点要注意,一是两条线的长度要尽量一样长,另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变,也就是要保持平行。平行的方式有两种,一为两条线走在同一走线层(side-by-side),一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。一般以前者side-by-side实现的方式较多。

5、对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实现差分布线?

要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的。

6、接收端差分线对之间可否加一匹配电阻?

接收端差分线对间的匹配电阻通常会加, 其值应等于差分阻抗的值。这样信号品质会好些。

7、为何差分对的布线要靠近且平行?

对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分阻抗(differential impedance)的值, 此值是设计差分对的重要参数。需要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近, 差分阻抗就会不一致, 就会影响信号完整性(signal integrity)及时间延迟(timing delay)。

8、如何处理实际布线中的一些理论冲突的问题

1). 基本上, 将模/数地分割隔离是对的。要注意的是信号走线尽量不要跨过有分割的地方(moat), 还有不要让电源和信号的回流电流路径(returning current path)变太大。 2). 晶振是模拟的正反馈振荡电路, 要有稳定的振荡信号, 必须满足loop gain与phase的规范, 而这模拟信号的振荡规范很容易受到干扰, 即使加ground guard traces可能也无法完全隔离干扰。而且离的太远, 地平面上的噪声也会影响正反馈振荡电路。所以, 一定要将晶振和芯片的距离进可能靠近。 3). 确实高速布线与EMI的要求有很多冲突。但基本原则是因EMI所加的电阻电容或ferrite bead, 不能造成信号的一些电气特性不符合规范。所以, 最好先用安排走线和PCB叠层的技巧来解决或减少EMI的问题, 如高速信号走内层。最后才用电阻电容或ferrite bead的方式, 以降低对信号的伤害。

9、如何解决高速信号的手工布线和自动布线之间的矛盾?

现在较强的布线软件的自动布线器大部分都有设定约束条件来控制绕线方式及过孔数目。各家EDA公司的绕线引擎能力和约束条件的设定项目有时相差甚远。例如, 是否有足够的约束条件控制蛇行线(serpentine)蜿蜒的方式, 能否控制差分对的走线间距等。这会影响到自动布线出来的走线方式是否能符合设计者的想法。另外, 手动调整布线的难易也与绕线引擎的能力有绝对的关系。例如, 走线的推挤能力, 过孔的推挤能力, 甚至走线对敷铜的推挤能力等等。所以, 选择一个绕线引擎能力强的布线器, 才是解决之道。

10、关于test coupon。

test coupon是用来以TDR (Time Domain Reflectometer) 测量所生产的PCB板的特性阻抗是否满足设计需求。一般要控制的阻抗有单根线和差分对两种情况。所以, test coupon 上的走线线宽和线距(有差分对时)要与所要控制的线一样。最重要的是测量时接地点的位置。为了减少接地引线(ground lead)的电感值, TDR探棒(probe)接地的地方通常非常接近量信号的地方(probe tip),所以, test coupon上量测信号的点跟接地点的距离和方式要符合所用的探棒。

11、在高速PCB设计中,信号层的空白区域可以敷铜,而多个信号层的敷铜在接地和接电源上应如何分配?

一般在空白区域的敷铜绝大部分情况是接地。只是在高速信号线旁敷铜时要注意敷铜与信号线的距离,因为所敷的铜会降低一点走线的特性阻抗。也要注意不要影响到它层的特性阻抗,例如在dual stripline的结构时。

12、是否可以把电源平面上面的信号线使用微带线模型计算特性阻抗?电源和地平面之间的信号是否可以使用带状线模型计算?

是的,在计算特性阻抗时电源平面跟地平面都必须视为参考平面。例如四层板: 顶层-电源层-地层-底层,这时顶层走线特性阻抗的模型是以电源平面为参考平面的微带线模型。

13、在高密度印制板上通过软件自动产生测试点一般情况下能满足大批量生产的测试要求吗?

一般软件自动产生测试点是否满足测试需求必须看对加测试点的规范是否符合测试机具的要求。另外,如果走线太密且加测试点的规范比较严,则有可能没办法自动对每段线都加上测试点,当然,需要手动补齐所要测试的地方。

14、添加测试点会不会影响高速信号的质量?

至于会不会影响信号质量就要看加测试点的方式和信号到底多快而定。基本上外加的测试点(不用线上既有的穿孔(via or DIP pin)当测试点)可能加在线上或是从线上拉一小段线出来。前者相当于是加上一个很小的电容在线上,后者则是多了一段分支。这两个情况都会对高速信号多多少少会有点影响,影响的程度就跟信号的频率速度和信号缘变化率(edge rate)有关。影响大小可透过仿真得知。原则上测试点越小越好(当然还要满足测试机具的要求)分支越短越好。

15、若干PCB组成系统,各板之间的地线应如何连接?

各个PCB板子相互连接之间的信号或电源在动作时,例如A板子有电源或信号送到B板子,一定会有等量的电流从地层流回到A板子 (此为Kirchoff current law)。这地层上的电流会找阻抗最小的地方流回去。所以,在各个不管是电源或信号相互连接的接口处,分配给地层的管脚数不能太少,以降低阻抗,这样可以降低地层上的噪声。另外,也可以分析整个电流环路,尤其是电流较大的部分,调整地层或地线的接法,来控制电流的走法(例如,在某处制造低阻抗,让大部分的电流从这个地方走),降低对其它较敏感信号的影响。

16、两个常被参考的特性阻抗公式:

a.微带线(microstrip)

Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] 其中,W为线宽,T为走线的铜皮厚度,H为走线到参考平面的距离,Er是PCB板材质的介电常数(dielectric constant)。此公式必须在0.1<(W/H)<2.0及1<(Er)<15的情况才能应用。

b.带状线(stripline)

Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} 其中,H为两参考平面的距离,并且走线位于两参考平面的中间。此公式必须在W/H<0.35及T/H<0.25的情况才能应用。

17、差分信号线中间可否加地线?

差分信号中间一般是不能加地线。因为差分信号的应用原理最重要的一点便是利用差分信号间相互耦合(coupling)所带来的好处,如flux cancellation,抗噪声(noise immunity)能力等。若在中间加地线,便会破坏耦合效应。

18、刚柔板设计是否需要专用设计软件与规范?

可以用一般设计PCB的软件来设计柔性电路板(Flexible Printed Circuit)。一样用Gerber格式给FPC厂商生产。由于制造的工艺和一般PCB不同,各个厂商会依据他们的制造能力会对最小线宽、最小线距、最小孔径(via)有其限制。除此之外,可在柔性电路板的转折处铺些铜皮加以补强。软板的检验标准通常依据IPC6013

19、适当选择PCB与外壳接地的点的原则是什么?

选择PCB与外壳接地点选择的原则是利用chassis ground提供低阻抗的路径给回流电流(returning current)及控制此回流电流的路径。例如,通常在高频器件或时钟产生器附近可以借固定用的螺丝将PCB的地层与chassis ground做连接,以尽量缩小整个电流回路面积,也就减少电磁辐射。

20、电路板DEBUG应从那几个方面着手?

就数字电路而言,首先先依序确定三件事情:

确认所有电源值的大小均达到设计所需。有些多重电源的系统可能会要求某些电源之间起来的顺序与快慢有某种规范。

确认所有时钟信号频率都工作正常且信号边缘上没有非单调(non-monotonic)的问题。

确认reset信号是否达到规范要求。

这些都正常的话,芯片应该要发出第一个周期(cycle)的信号。接下来依照系统运作原理与bus protocol来debug。

21、在电路板尺寸固定的情况下,如果设计中需要容纳更多的功能,就往往需要提高PCB

的走线密度,但是这样有可能导致走线的相互干扰增强,同时走线过细也使阻抗无法降低,请介绍在高速(>100MHz)高密度PCB设计中的技巧?

在设计高速高密度PCB时,串扰(crosstalk interference)确实是要特别注意的,因为它对时序(timing)与信号完整性(signal integrity)有很大的影响。以下提供几个注意的地方: 1). 控制走线特性阻抗的连续与匹配。 2). 走线间距的大小。一般常看到的间距为两倍线宽。可以透过仿真来知道走线间距对时序及信号完整性的影响,找出可容忍的最小间距。不同芯片信号的结果可能不同。 3). 选择适当的端接方式。4). 避免上下相邻两层的走线方向相同,甚至有走线正好上下重迭在一起,因为这种串扰比同层相邻走线的情形还大。5). 利用盲埋孔(blind/buried via)来增加走线面积。但是PCB板的制作成本会增加。

在实际执行时确实很难达到完全平行与等长,不过还是要尽量做到。除此以外,可以预留差分端接和共模端接,以缓和对时序与信号完整性的影响。

22、模拟电源处的滤波经常是用LC电路。但是为什么有时LC比RC滤波效果差?

LC与RC滤波效果的比较必须考虑所要滤掉的频带与电感值的选择是否恰当。因为电感的感抗(reactance)大小与电感值和频率有关。如果电源的噪声频率较低,而电感值又不够大,这时滤波效果可能不如RC。但是,使用RC滤波要付出的代价是电阻本身会耗能,效率较差,且要注意所选电阻能承受的功率。

23、滤波时选用电感,电容值的方法是什么?

电感值的选用除了考虑所想滤掉的噪声频率外,还要考虑瞬时电流的反应能力。如果LC的输出端会有机会需要瞬间输出大电流,则电感值太大会阻碍此大电流流经此电感的速度,增加纹波噪声(ripple noise)。电容值则和所能容忍的纹波噪声规范值的大小有关。纹波噪声值要求越小,电容值会较大。而电容的ESR/ESL也会有影响。另外,如果这LC是放在开关式电源(switching regulation power)的输出端时,还要注意此LC所产生的极点零点(pole/zero)对负反馈控制(negative feedback control)回路稳定度的影响。

24、如何尽可能的达到EMC要求,又不致造成太大的成本压力?

PCB板上会因EMC而增加的成本通常是因增加地层数目以增强屏蔽效应及增加了ferrite bead、choke等抑制高频谐波器件的缘故。除此之外,通常还是需搭配其它机构上的屏蔽结构才能使整个系统通过EMC的要求。以下仅就PCB板的设计技巧提供几个降低电路产生的电

磁辐射效应。

1)、尽可能选用信号斜率(slew rate)较慢的器件,以降低信号所产生的高频成分。 2)、注意高频器件摆放的位置,不要太靠近对外的连接器。 3)、注意高速信号的阻抗匹配,走线层及其回流电流路径(return current path),以减少高频的反射与辐射。4)、在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。 5)、对外的连接器附近的地可与地层做适当分割,并将连接器的地就近接到chassis ground。6)、可适当运用ground guard/shunt traces 在一些特别高速的信号旁。但要注意guard/shunt traces对走线特性阻抗的影响。7)、电源层比地层内缩20H,H为电源层与地层之间的距离。

25、当一块PCB板中有多个数/模功能块时,常规做法是要将数/模地分开,原因何在?

将数/模地分开的原因是因为数字电路在高低电位切换时会在电源和地产生噪声,噪声的大小跟信号的速度及电流大小有关。如果地平面上不分割且由数字区域电路所产生的噪声较大而模拟区域的电路又非常接近,则即使数模信号不交叉,模拟的信号依然会被地噪声干扰。也就是说数模地不分割的方式只能在模拟电路区域距产生大噪声的数字电路区域较远时使用。

26、另一种作法是在确保数/模分开布局,且数/模信号走线相互不交叉的情况下,整个PCB板地不做分割,数/模地都连到这个地平面上。道理何在?

数模信号走线不能交叉的要求是因为速度稍快的数字信号其返回电流路径(return current path)会尽量沿着走线的下方附近的地流回数字信号的源头,若数模信号走线交叉,则返回电流所产生的噪声便会出现在模拟电路区域内。

27、在高速PCB设计原理图设计时,如何考虑阻抗匹配问题?

在设计高速PCB电路时,阻抗匹配是设计的要素之一。而阻抗值跟走线方式有绝对的关系,例如是走在表面层(microstrip)或内层(stripline/double stripline),与参考层(电源层或地层)的距离,走线宽度,PCB材质等均会影响走线的特性阻抗值。也就是说要在布线后才能确定阻抗值。一般仿真软件会因线路模型或所使用的数学算法的限制而无法考虑到一些阻抗不连续的布线情况,这时候在原理图上只能预留一些terminators(端接),如串联电阻等,来缓和走线阻抗不连续的效应。真正根本解决问题的方法还是布线时尽量注意避免阻抗不连续的发生。

28、哪里能提供比较准确的IBIS模型库?

IBIS模型的准确性直接影响到仿真的结果。基本上IBIS可看成是实际芯片I/O buffer等效电路的电气特性资料,一般可由SPICE模型转换而得 (亦可采用测量,但限制较多),而SPICE的资料与芯片制造有绝对的关系,所以同样一个器件不同芯片厂商提供,其SPICE的资料是不同的,进而转换后的IBIS模型内之资料也会随之而异。也就是说,如果用了A厂商的器件,只有他们有能力提供他们器件准确模型资料,因为没有其它人会比他们更清楚他们的器件是由何种工艺做出来的。如果厂商所提供的IBIS不准确,只能不断要求该厂商改进才是根本解决之道。

29、在高速PCB设计时,设计者应该从那些方面去考虑EMC、EMI的规则呢?

一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射(radiated)与传导(conducted)两个方面. 前者归属于频率较高的部分(>30MHz)后者则是较低频的部分(<30MHz). 所以不能只注意高频而忽略低频的部分。一个好的EMI/EMC设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置, PCB迭层的安排, 重要联机的走法, 器件的选择等, 如果这些没有事前有较佳的安排, 事后解决则会事倍功半, 增加成本. 例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器, 高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射, 器件所推的信号之斜率(slew rate)尽量小以减低高频成分, 选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声. 另外, 注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loop impedance尽量小)以减少辐射. 还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围. 最后, 适当的选择PCB与外壳的接地点(chassis ground)。

30、如何选择EDA工具?

目前的pcb设计软件中,热分析都不是强项,所以并不建议选用,其它的功能1.3.4可以选择PADS或Cadence性能价格比都不错。PLD的设计的初学者可以采用PLD芯片厂家提供的集成环境,在做到百万门以上的设计时可以选用单点工具。

31、请推荐一种适合于高速信号处理和传输的EDA软件。

常规的电路设计,INNOVEDA 的 PADS 就非常不错,且有配合用的仿真软件,而这类设计往往占据了70%的应用场合。在做高速电路设计,模拟和数字混合电路,采用Cadence的解决方案应该属于性能价格比较好的软件,当然Mentor的性能还是非常不错的,特别是它的设计流程管理方面应该是最为优秀的。

32、对PCB板各层含义的解释

Topoverlay ----顶层器件名称,也叫 top silkscreen 或者 top component legend, 比

如 R1 C5, IC10.

bottomoverlay----同理

multilayer-----如果你设计一个4层板,你放置一个 free pad or via, 定义它作为multilay 那么它的pad就会自动出现在4个层上,如果你只定义它是top layer, 那么它的pad就会只出现在顶层上。

33、2G以上高频PCB设计,走线,排版,应重点注意哪些方面?

2G以上高频PCB属于射频电路设计,不在高速数字电路设计讨论范围内。而射频电路的布局(layout)和布线(routing)应该和原理图一起考虑的,因为布局布线都会造成分布效应。而且,射频电路设计一些无源器件是通过参数化定义,特殊形状铜箔实现,因此要求EDA

工具能够提供参数化器件,能够编辑特殊形状铜箔。

Mentor公司的boardstation中有专门的RF设计模块,能够满足这些要求。而且,一般射频设计要求有专门射频电路分析工具,业界最著名的是agilent的eesoft,和Mentor的工具有很好的接口。

34、2G以上高频PCB设计,微带的设计应遵循哪些规则?

射频微带线设计,需要用三维场分析工具提取传输线参数。所有的规则应该在这个场提取工具中规定。

35、对于全数字信号的PCB,板上有一个80MHz的钟源。除了采用丝网(接地)外,为了保证有足够的驱动能力,还应该采用什么样的电路进行保护?

确保时钟的驱动能力,不应该通过保护实现,一般采用时钟驱动芯片。一般担心时钟驱动能力,是因为多个时钟负载造成。采用时钟驱动芯片,将一个时钟信号变成几个,采用点到点的连接。选择驱动芯片,除了保证与负载基本匹配,信号沿满足要求(一般时钟为沿有效信号),在计算系统时序时,要算上时钟在驱动芯片内时延。

36、如果用单独的时钟信号板,一般采用什么样的接口,来保证时钟信号的传输受到的影响小?

时钟信号越短,传输线效应越小。采用单独的时钟信号板,会增加信号布线长度。而且单板的接地供电也是问题。如果要长距离传输,建议采用差分信号。LVDS信号可以满足驱动能力要求,不过您的时钟不是太快,没有必要。

37、27M,SDRAM时钟线(80M-90M),这些时钟线二三次谐波刚好在VHF波段,从接收端高频

窜入后干扰很大。除了缩短线长以外,还有那些好办法?

如果是三次谐波大,二次谐波小,可能因为信号占空比为50%,因为这种情况下,信号没有偶次谐波。这时需要修改一下信号占空比。

此外,对于如果是单向的时钟信号,一般采用源端串联匹配。这样可以抑制二次反射,但不会影响时钟沿速率。源端匹配值,可以采用下图公式得到。

38、什么是走线的拓扑架构?

Topology,有的也叫routing order.对于多端口连接的网络的布线次序。

39、怎样调整走线的拓扑架构来提高信号的完整性?

这种网络信号方向比较复杂,因为对单向,双向信号,不同电平种类信号,拓朴影响都不一样,很难说哪种拓朴对信号质量有利。而且作前仿真时,采用何种拓朴对工程师要求很高,要求对电路原理,信号类型,甚至布线难度等都要了解。

40、怎样通过安排迭层来减少EMI问题?

首先,EMI要从系统考虑,单凭PCB无法解决问题。

层叠对EMI来讲,我认为主要是提供信号最短回流路径,减小耦合面积,抑制差模干扰。另外地层与电源层紧耦合,适当比电源层外延,对抑制共模干扰有好处。

41、为何要铺铜?

一般铺铜有几个方面原因。

1,EMC.对于大面积的地或电源铺铜,会起到屏蔽作用,有些特殊地,如PGND起到防护作用。

2,PCB工艺要求。一般为了保证电镀效果,或者层压不变形,对于布线较少的PCB板层铺铜。

3,信号完整性要求,给高频数字信号一个完整的回流路径,并减少直流网络的布线。当然还有散热,特殊器件安装要求铺铜等等原因。

42、在一个系统中,包含了dsp和pld,请问布线时要注意哪些问题呢?

看你的信号速率和布线长度的比值。如果信号在传输线上的时延和信号变化沿时间可比的话,就要考虑信号完整性问题。另外对于多个DSP,时钟,数据信号走线拓普也会影响信号质量和时序,需要关注。

43、除protel工具布线外,还有其他好的工具吗?

至于工具,除了PROTEL,还有很多布线工具,如MENTOR的WG2000,EN2000系列和powerpcb,Cadence的allegro,zuken的cadstar,cr5000等,各有所长。

44、什么是“信号回流路径”?

信号回流路径,即return current。高速数字信号在传输时,信号的流向是从驱动器沿PCB 传输线到负载,再由负载沿着地或电源通过最短路径返回驱动器端。这个在地或电源上的返回信号就称信号回流路径。Dr.Johson在他的书中解释,高频信号传输,实际上是对传输线与直流层之间包夹的介质电容充电的过程。SI分析的就是这个围场的电磁特性,以及他们之间的耦合。

45、如何对接插件进行SI分析?

在IBIS3.2规范中,有关于接插件模型的描述。一般使用EBD模型。如果是特殊板,如背板,需要SPICE模型。也可以使用多板仿真软件(HYPERLYNX或IS_multiboard),建立多板系统时,输入接插件的分布参数,一般从接插件手册中得到。当然这种方式会不够精确,但只要在可接受范围内即可。

46、请问端接的方式有哪些?

端接(terminal),也称匹配。一般按照匹配位置分有源端匹配和终端匹配。其中源端匹配一般为电阻串联匹配,终端匹配一般为并联匹配,方式比较多,有电阻上拉,电阻下拉,戴维南匹配,AC匹配,肖特基二极管匹配。

47、采用端接(匹配)的方式是由什么因素决定的?

匹配采用方式一般由BUFFER特性,拓普情况,电平种类和判决方式来决定,也要考虑信号占空比,系统功耗等。

48、采用端接(匹配)的方式有什么规则?

数字电路最关键的是时序问题,加匹配的目的是改善信号质量,在判决时刻得到可以确定的

信号。对于电平有效信号,在保证建立、保持时间的前提下,信号质量稳定;对延有效信号,在保证信号延单调性前提下,信号变化延速度满足要求。

49、能否利用器件的IBIS模型对器件的逻辑功能进行仿真?如果不能,那么如何进行电路的板级和系统级仿真?

IBIS模型是行为级模型,不能用于功能仿真。功能仿真,需要用SPICE模型,或者其他结构级模型。

50、在数字和模拟并存的系统中,有2种处理方法,一个是数字地和模拟地分开,比如在地层,数字地是独立地一块,模拟地独立一块,单点用铜皮或FB磁珠连接,而电源不分开;另一种是模拟电源和数字电源分开用FB连接,而地是统一地。这两种方法效果是否一样?

应该说从原理上讲是一样的。因为电源和地对高频信号是等效的。

区分模拟和数字部分的目的是为了抗干扰,主要是数字电路对模拟电路的干扰。但是,分割可能造成信号回流路径不完整,影响数字信号的信号质量,影响系统EMC质量。因此,无论分割哪个平面,要看这样作,信号回流路径是否被增大,回流信号对正常工作信号干扰有多大。

现在也有一些混合设计,不分电源和地,在布局时,按照数字部分、模拟部分分开布局布线,避免出现跨区信号。

51、安规问题:FCC、EMC的具体含义是什么?

FCC: federal communication commission 美国通信委员会

EMC: electro megnetic compatibility 电磁兼容

FCC是个标准组织,EMC是一个标准。标准颁布都有相应的原因,标准和测试方法。

52、何谓差分布线?

差分信号,有些也称差动信号,用两根完全一样,极性相反的信号传输一路数据,依靠两根信号电平差进行判决。为了保证两根信号完全一致,在布线时要保持并行,线宽、线间距保持不变。

53、PCB仿真软件有哪些?

仿真的种类很多,高速数字电路信号完整性分析仿真分析(SI)常用软件有

icx,signalvision,hyperlynx,XTK,speectraquest等。有些也用Hspice。

54、PCB仿真软件是如何进行LAYOUT仿真的?

高速数字电路中,为了提高信号质量,降低布线难度,一般采用多层板,分配专门的电源层,地层。

55、在布局、布线中如何处理才能保证50M以上信号的稳定性

高速数字信号布线,关键是减小传输线对信号质量的影响。因此,100M以上的高速信号布局时要求信号走线尽量短。

数字电路中,高速信号是用信号上升延时间来界定的。而且,不同种类的信号(如

TTL,GTL,LVTTL),确保信号质量的方法不一样。

56、室外单元的射频部分,中频部分,乃至对室外单元进行监控的低频电路部分往往采用部署在同一PCB上,请问对这样的PCB在材质上有何要求?如何防止射频,中频乃至低频电路互相之间的干扰?

混合电路设计是一个很大的问题。很难有一个完美的解决方案。

一般射频电路在系统中都作为一个独立的单板进行布局布线,甚至会有专门的屏蔽腔体。而且射频电路一般为单面或双面板,电路较为简单,所有这些都是为了减少对射频电路分布参数的影响,提高射频系统的一致性。相对于一般的FR4材质,射频电路板倾向与采用高Q值的基材,这种材料的介电常数比较小,传输线分布电容较小,阻抗高,信号传输时延小。在混合电路设计中,虽然射频,数字电路做在同一块PCB上,但一般都分成射频电路区和数字电路区,分别布局布线。之间用接地过孔带和屏蔽盒屏蔽。

57、对于射频部分,中频部分和低频电路部分部署在同一PCB上,mentor有什么解决方案?

Mentor的板级系统设计软件,除了基本的电路设计功能外,还有专门的RF设计模块。在RF原理图设计模块中,提供参数化的器件模型,并且提供和EESOFT等射频电路分析仿真工具的双向接口;在RF LAYOUT模块中,提供专门用于射频电路布局布线的图案编辑功能,也有和EESOFT等射频电路分析仿真工具的双向接口,对于分析仿真后的结果可以反标回原理图和PCB。同时,利用Mentor软件的设计管理功能,可以方便的实现设计复用,设计派生,和协同设计。大大加速混合电路设计进程。

手机板是典型的混合电路设计,很多大型手机设计制造商都利用Mentor加安杰伦的eesoft 作为设计平台。

58、mentor的产品结构如何?

Mentor Graphics的PCB工具有WG(原veribest)系列和Enterprise(boardstation)系列。

59、Mentor的PCB设计软件对BGA、PGA、COB等封装是如何支持的?

Mentor的autoactive RE由收购得来的veribest发展而来,是业界第一个无网格,任意角度布线器。

众所周知,对于球栅阵列,COB器件,无网格,任意角度布线器是解决布通率的关键。

在最新的autoactive RE中,新增添了推挤过孔,铜箔,REROUTE等功能,使它应用更方便。另外,他支持高速布线,包括有时延要求信号布线和差分对布线。

60、Mentor的PCB设计软件对差分线队的处理又如何?

Mentor软件在定义好差分对属性后,两根差分对可以一起走线,严格保证差分对线宽,间距和长度差,遇到障碍可以自动分开,在换层时可以选择过孔方式。

61、在一块12层PCb板上,有三个电源层2.2v,3.3v,5v,将三个电源各作在一层,地线该如何处理?

一般说来,三个电源分别做在三层,对信号质量比较好。因为不大可能出现信号跨平面层分割现象。跨分割是影响信号质量很关键的一个因素,而仿真软件一般都忽略了它。

对于电源层和地层,对高频信号来说都是等效的。在实际中,除了考虑信号质量外,电源平面耦合(利用相邻地平面降低电源平面交流阻抗),层叠对称,都是需要考虑的因素。

62、PCB在出厂时如何检查是否达到了设计工艺要求?

很多PCB厂家在PCB加工完成出厂前,都要经过加电的网络通断测试,以确保所有联线正确。同时,越来越多的厂家也采用x光测试,检查蚀刻或层压时的一些故障。

对于贴片加工后的成品板,一般采用ICT测试检查,这需要在PCB设计时添加ICT测试点。如果出现问题,也可以通过一种特殊的X光检查设备排除是否加工原因造成故障。

63、“机构的防护”是不是机壳的防护?

是的。机壳要尽量严密,少用或不用导电材料,尽可能接地。

64、在芯片选择的时候是否也需要考虑芯片本身的esd问题?

不论是双层板还是多层板,都应尽量增大地的面积。在选择芯片时要考虑芯片本身的ESD

特性,这些在芯片说明中一般都有提到,而且即使不同厂家的同一种芯片性能也会有所不同。

设计时多加注意,考虑的全面一点,做出电路板的性能也会得到一定的保证。但ESD的问题仍然可能出现,因此机构的防护对ESD的防护也是相当重要的。

65、在做pcb板的时候,为了减小干扰,地线是否应该构成闭和形式?

在做PCB板的时候,一般来讲都要减小回路面积,以便减少干扰,布地线的时候,也不应布成闭合形式,而是布成树枝状较好,还有就是要尽可能增大地的面积。

66、如果仿真器用一个电源,pcb板用一个电源,这两个电源的地是否应该连在一起?

如果可以采用分离电源当然较好,因为如此电源间不易产生干扰,但大部分设备是有具体要求的。既然仿真器和PCB板用的是两个电源,按我的想法是不该将其共地的。

67、一个电路由几块pcb板构成,他们是否应该共地?

一个电路由几块PCB构成,多半是要求共地的,因为在一个电路中用几个电源毕竟是不太实际的。但如果你有具体的条件,可以用不同电源当然干扰会小些。

68、设计一个手持产品,带LCD,外壳为金属。测试ESD时,无法通过ICE-1000-4-2的测试,CONTACT只能通过1100V,AIR可以通过6000V。ESD耦合测试时,水平只能可以通过3000V,垂直可以通过4000V测试。CPU主频为33MHZ。有什么方法可以通过ESD测试?

手持产品又是金属外壳,ESD的问题一定比较明显,LCD也恐怕会出现较多的不良现象。如果没办法改变现有的金属材质,则建议在机构内部加上防电材料,加强PCB的地,同时想办法让LCD接地。当然,如何操作要看具体情况。

69、设计一个含有DSP,PLD的系统,该从那些方面考虑ESD?

就一般的系统来讲,主要应考虑人体直接接触的部分,在电路上以及机构上进行适当的保护。至于ESD会对系统造成多大的影响,那还要依不同情况而定。干燥的环境下,ESD现象会比较严重,较敏感精细的系统,ESD的影响也会相对明显。虽然大的系统有时ESD影响并不明显,但设计时还是要多加注意,尽量防患于未然。

70、PCB设计中,如何避免串扰?

变化的信号(例如阶跃信号)沿传输线由A到B传播,传输线C-D上会产生耦合信号,变化的信号一旦结束也就是信号恢复到稳定的直流电平时,耦合信号也就不存在了,因此串扰仅

发生在信号跳变的过程当中,并且信号沿的变化(转换率)越快,产生的串扰也就越大。空间中耦合的电磁场可以提取为无数耦合电容和耦合电感的集合,其中由耦合电容产生的串扰信号在受害网络上可以分成前向串扰和反向串扰Sc,这个两个信号极性相同;由耦合电感产生的串扰信号也分成前向串扰和反向串扰SL,这两个信号极性相反。耦合电感电容产生的前向串扰和反向串扰同时存在,并且大小几乎相等,这样,在受害网络上的前向串扰信号由于极性相反,相互抵消,反向串扰极性相同,叠加增强。

串扰分析的模式通常包括默认模式,三态模式和最坏情况模式分析。默认模式类似我们实际对串扰测试的方式,即侵害网络驱动器由翻转信号驱动,受害网络驱动器保持初始状态(高电平或低电平),然后计算串扰值。这种方式对于单向信号的串扰分析比较有效。三态模式是指侵害网络驱动器由翻转信号驱动,受害的网络的三态终端置为高阻状态,来检测串扰大小。这种方式对双向或复杂拓朴网络比较有效。最坏情况分析是指将受害网络的驱动器保持初始状态,仿真器计算所有默认侵害网络对每一个受害网络的串扰的总和。这种方式一般只对个别关键网络进行分析,因为要计算的组合太多,仿真速度比较慢。

71、导带,即微带线的地平面的铺铜面积有规定吗?

对于微波电路设计,地平面的面积对传输线的参数有影响。具体算法比较复杂(请参阅安杰伦的EESOFT有关资料)。而一般PCB数字电路的传输线仿真计算而言,地平面面积对传输线参数没有影响,或者说忽略影响。

72、在EMC测试中发现时钟信号的谐波超标十分严重,只是在电源引脚上连接去耦电容。在PCB设计中需要注意哪些方面以抑止电磁辐射呢?

EMC的三要素为辐射源,传播途径和受害体。传播途径分为空间辐射传播和电缆传导。所以要抑制谐波,首先看看它传播的途径。电源去耦是解决传导方式传播,此外,必要的匹配和屏蔽也是需要的。

73、采用4层板设计的产品中,为什么有些是双面铺地的,有些不是?

铺地的作用有几个方面的考虑:1,屏蔽;2,散热;3,加固;4,PCB工艺加工需要。所以不管几层板铺地,首先要看它的主要原因。

这里我们主要讨论高速问题,所以主要说屏蔽作用。表面铺地对EMC有好处,但是铺铜要尽量完整,避免出现孤岛。一般如果表层器件布线较多,

很难保证铜箔完整,还会带来内层信号跨分割问题。所以建议表层器件或走线多的板子,不铺铜。

74、对于一组总线(地址,数据,命令)驱动多个(多达4,5个)设备(FLASH,SDRAM,其他外设...)的情况,在PCB布线时,采用那种方式?

布线拓扑对信号完整性的影响,主要反映在各个节点上信号到达时刻不一致,反射信号同样到达某节点的时刻不一致,所以造成信号质量恶化。一般来讲,星型拓扑结构,可以通过控制同样长的几个stub,使信号传输和反射时延一致,达到比较好的信号质量。

在使用拓扑之间,要考虑到信号拓扑节点情况、实际工作原理和布线难度。不同的buffer,对于信号的反射影响也不一致,所以星型拓扑并不能很好解决上述数据地址总线连接到flash和sdram的时延,进而无法确保信号的质量;另一方面,高速的信号一般在dsp和sdram 之间通信,flash加载时的速率并不高,所以在高速仿真时只要确保实际高速信号有效工作的节点处的波形,而无需关注flash处波形;星型拓扑比较菊花链等拓扑来讲,布线难度较大,尤其大量数据地址信号都采用星型拓扑时。

附图是使用Hyperlynx仿真数据信号在DDR——DSP——FLASH拓扑连接,和DDR——FLASH——DSP连接时在150MHz时的仿真波形。

可以看到,第二种情形,DSP处信号质量更好,而FLASH处波形较差,而实际工作信号时DSP 和DDR处的波形。

75、频率30M以上的PCB,布线时使用自动布线还是手动布线;布线的软件功能都一样吗?

是否高速信号是依据信号上升沿而不是绝对频率或速度。自动或手动布线要看软件布线功能的支持,有些布线手工可能会优于自动布线,但有些布线,例如查分布线,总线时延补偿布线,自动布线的效果和效率会远高于手工布线。一般 PCB基材主要由树脂和玻璃丝布混合构成,由于比例不同,介电常数和厚度都不同。一般树脂含量高的,介电常数越小,可以更薄。具体参数,可以向PCB生产厂家咨询。另外,随着新工艺出现,还有一些特殊材质的PCB板提供给诸如超厚背板或低损耗射频板需要。

76、在PCB设计中,通常将地线又分为保护地和信号地;电源地又分为数字地和模拟地,为什么要对地线进行划分?

划分地的目的主要是出于EMC的考虑,担心数字部分电源和地上的噪声会对其他信号,特别是模拟信号通过传导途径有干扰。至于信号的和保护地的划分,是因为EMC中ESD静放电的考虑,类似于我们生活中避雷针接地的作用。无论怎样分,最终的大地只有一个。只是噪声泻放途径不同而已。

77、在布时钟时,有必要两边加地线屏蔽吗?

是否加屏蔽地线要根据板上的串扰/EMI情况来决定,而且如对屏蔽地线的处理不好,有可能反而会使情况更糟。

78、布不同频率的时钟线时有什么相应的对策?

对时钟线的布线,最好是进行信号完整性分析,制定相应的布线规则,并根据这些规则来进行布线。

79、PCB单层板手工布线时,是放在顶层还是底层?

如果是顶层放器件,底层布线。

80、PCB单层板手工布线时,跳线要如何表示?

跳线是PCB设计中特别的器件,只有两个焊盘,距离可以定长的,也可以是可变长度的。手工布线时可根据需要添加。板上会有直连线表示,料单中也会出现。

81、假设一片4层板,中间两层是VCC和GND,走线从top到bottom,从BOTTOM SIDE流到TOP SIDE的回流路径是经这个信号的VIA还是POWER?

过孔上信号的回流路径现在还没有一个明确的说法,一般认为回流信号会从周围最近的接地或接电源的过孔处回流。一般EDA工具在仿真时都把过孔当作一个固定集总参数的RLC网络处理,事实上是取一个最坏情况的估计。

82、“进行信号完整性分析,制定相应的布线规则,并根据这些规则来进行布线”,此句如何理解?

前仿真分析,可以得到一系列实现信号完整性的布局、布线策略。通常这些策略会转化成一些物理规则,约束PCB的布局和布线。通常的规则有拓扑规则,长度规则,阻抗规则,并行间距和并行长度规则等等。PCB工具可以在这些约束下,完成布线。当然,完成的效果如何,还需要经过后仿真验证才知道。

83、怎样选择PCB的软件?

选择PCB的软件,根据自己的需求。市面提供的高级软件很多,关键看看是否适合您设计能力,设计规模和设计约束的要求。刀快了好上手,太快会伤手。找个EDA厂商,请过去做个产品介绍,大家坐下来聊聊,不管买不买,都会有收获。

84、关于碎铜、浮铜的概念该怎么理解呢?

从PCB加工角度,一般将面积小于某个单位面积的铜箔叫碎铜,这些太小面积的铜箔会在加工时,由于蚀刻误差导致问题。从电气角度来讲,将没有合任何直流网络连结的铜箔叫浮铜,浮铜会由于周围信号影响,产生天线效应。浮铜可能会是碎铜,也可能是大面积的铜箔。

85、近端串扰和远端串扰与信号的频率和信号的上升时间是否有关系?是否会随着它们变化而变化?如果有关系,能否有公式说明它们之间的关系?

应该说侵害网络对受害网络造成的串扰与信号变化沿有关,变化越快,引起的串扰越大,(V=L*di/dt)。串扰对受害网络上数字信号的判决影响则与信号频率有关,频率越快,影响越大。

86、在PROTEL中如何画绑定IC?

具体讲,在PCB中使用机械层画邦定图,IC衬底衬根据IC SPEC.决定接vccgndfloat,用机械层print bonding drawing即可。

87、用PROTEL绘制原理图,制板时产生的网络表始终有错,无法自动产生PCB板,原因是什么?

可以根据原理图对生成的网络表进行手工编辑, 检查通过后即可自动布线。用制板软件自动布局和布线的板面都不十分理想。网络表错误可能是没有指定原理图中元件封装;也可能是布电路板的库中没有包含指定原理图中全部元件封装。如果是单面板就不要用自动布线,双面板就可以用自动布线。也可以对电源和重要的信号线手动,其他的自动。

88、PCB与PCB的连接,通常靠接插镀金或银的“手指”实现,如果“手指”与插座间接触不良怎么办?

如果是清洁问题,可用专用的电器触点清洁剂清洗,或用写字用的橡皮擦清洁PCB。还要考虑1、金手指是否太薄,焊盘是否和插座不吻合;2、插座是否进了松香水或杂质;3、插座的质量是否可靠。

89、如何用powerPCB设定4层板的层?

可以将层定义设为

1:no plane+ component(top route)

2:cam plane或split/mixed (GND)

3:cam plane或split/mixed (power)

4:no plane+component(如果单面放元件可以定义为no plane+route)

注意:

cam plane生成电源和地层是负片,并且不能在该层走线,而split/mixed生成的是正片,而且该层可以作为电源或地,也可以在该层走线(部推荐在电源层和地层走线,因为这样会破坏该层的完整性, 可能造成EMI的问题) 。将电源网络(如3.3V,5V等)在2层的assign中由左边列表添加到右边列表,这样就完成了层定义

90、PCB中各层的含义是什么?

Mechanical 机械层:定义整个PCB板的外观,即整个PCB板的外形结构。

Keepoutlayer 禁止布线层:定义在布电气特性的铜一侧的边界。也就是说先定义了禁止布线层后,在以后的布过程中,所布的具有电气特性的线不可以超出禁止布线层的边界。Topoverlay 顶层丝印层 & Bottomoverlay 底层丝印层:定义顶层和底的丝印字符,就是一般在PCB板上看到的元件编号和一些字符。

Toppaste 顶层焊盘层 & Bottompaste 底层焊盘层:指我们可以看到的露在外面的铜铂。Topsolder 顶层阻焊层 & Bottomsolder 底层阻焊层:与toppaste和bottompaste两层相反,是要盖绿油的层。

Drillguide 过孔引导层:

Drilldrawing 过孔钻孔层:

Multiplayer 多层:指PCB板的所有层。

91、在高速PCB中,VIA可以减少很大的回流路径,但有的又说情愿弯一下也不要打VIA,应该如何取舍?

分析RF电路的回流路径,与高速数字电路中信号回流还不太一样。首先,二者有共同点,都是分布参数电路,都是应用maxwell方程计算电路的特性。

然而,射频电路是模拟电路,有电路中电压V=V(t),电流I=I(t)两个变量都需要进行控制,而数字电路只关注信号电压的变化V=V(t)。因此,在RF布线中,除了考虑信号回流外,还需要考虑布线对电流的影响。即打弯布线和过孔对信号电流有没有影响。

此外,大多数RF板都是单面或双面PCB,并没有完整的平面层,回流路径分布在信号周围各个地和电源上,仿真时需要使用3D场提取工具分析,这时候打弯布线和过孔的回流需要具体分析;高速数字电路分析一般只处理有完整平面层的多层PCB,使用2D场提取分析,只考虑在相邻平面的信号回流,过孔只作为一个集总参数的R-L-C处理。

92、在设计PCB板时,有如下两个叠层方案:

叠层1

》信号

》地

》信号

》电源+1.5V

》信号

》电源+2.5V

》信号

》电源+1.25V

》电源+1.2V

》信号

》电源+3.3V

》信号

》电源+1.8V

》信号

》地

》信号

叠层2

》信号

》地

》信号

》电源+1.5V

》信号

》地

》信号

》电源+1.25V +1.8V

》电源+2.5V +1.2V

》信号

》地

》信号

》电源+3.3V

》信号

》地

》信号

哪一种叠层顺序比较优选?对于叠层2,中间的两个分割电源层是否会对相邻的信号层产生影响?这两个信号层已经有地平面给信号作为回流路径。

应该说两种层叠各有好处。第一种保证了平面层的完整,第二种增加了地层数目,有效降低了电源平面的阻抗,对抑制系统EMI有好处。

理论上讲,电源平面和地平面对于交流信号是等效的。但实际上,地平面具有比电源平

pcb板电路原理图分模块解析

PCB板电路原理图分模块解析 前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220 伏市电变换成直流电,应该先把 220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图1。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电

PCB板设计步骤

1.5 PCB 板的设计步骤 (1 )方案分析 决定电路原理图如何设计,同时也影响到 PCB 板如何规划。根据设计要求进行方案比较、选择,元 器件的选择等,开发项目中最重要的环节。 (2 )电路仿真 在设计电路原理图之前,有时会会对某一部分电路设计并不十分确定,因此需要通过电路方针来验 证。还可以用于确定电路中某些重要器件参数。 (3 )设计原理图元件 PROTEL DXP 提供了丰富的原理图元件库,但不可能包括所有元件,必要时需动手设计原理图元件,建立 自己的元件库。 (4)绘制原理图 找到所有需要的原理元件后,开始原理图绘制。根据电路复杂程度决定是否需要使用层次原理图。完成原 理图后,用ERC (电气法则检查)工具查错。找到岀错原因并修改原理图电路,重新查错到没有原则性错误为 止。 5 )设计元件圭寸装 和原理图元件一样, PROTEL DXF 也不可能提供所有元件的封装。需要时自行设计并建立新的元件封装库。 6)设计PCB 板 确认原理图没有错误之后,开始 PCB 板的绘制。首先绘岀 PCB 板的轮廓,确定工艺要求(如使用几层板 等)。然后将原理图传输到 PCB 板中,在网络表、设计规则和原理图的引导下布局和布线。利用设计规则查 错。是电路设计的另一个关键环节,它将决定该产品的实用性能,需要考虑的因素很多,不同的电路有不同 要求 (7 )文档整理 对原理图、PCB 图及器件清单等文件予以保存,以便以后维护和修改 DXP 的元器件库有原理图元件库、 PCB 元件库和集成元件库,扩展名分别为 DXP 仍然可以打开并使用 Protel 以往版本的元件库文件。 在创建一个新的原理图文件后 ,DXP 默认为该文件装载两个集成元器件库: Miscellaneous Connectors.IntLib 。因为这两个集成元器件库中包含有最常用的元器件。 注意: Protel DXP 中,默认的工作组的文件名后缀为 .PrjGrp ,默认的项目文件名后缀为 .PrjPCB 。如 果新建的是 FPGA 设计项目建立的项目文件称后缀为 .PrjFpg 。 也可以将某个文件夹下的所有元件库一次性都添加进来, 方法是:采用类似于 Windows 的操作,先选中该文 件夹下的第一个元件库文件后,按住 Shift 键再选中元件库里的最后一个文件,这样就能选中该文件夹下的所 有文件,最后点打开按钮,即可完成添加元件库操作。 3.1原理图的设计方法和步骤 下面就以下图 所示的简单 555定时器电路图为例,介绍电路原理图的设计方法和步骤。 3.1.1创建一个新项目 电路设计主要包括原理图设计和 PCB 设计。首先创建一个新项目,然后在项目中添加原理图文件和 PCB 文件,创建一个新项目方法: ?单击设计管理窗口底部的 File 按钮,弹岀一个面板。 ? New 子面板中单击 Blank Project ( PCB )选项,将弹岀 Projects 工作面板。 ?建立了一个新的项目后,执行菜单命令 File/Save Project As ,将新项目重命名为 "myProject1 . PrjPCB ”保存该项目到合适位置 3.1.2创建一张新的原理图图纸 ?执行菜单命令 New / Schematic 创建一张新的原理图文件。 ?可以看到 Sheetl.SchDoc 的原理图文件,同时原理图文件夹自动添加到项目中。 ?执行菜单命令 File/Save As ,将新原理 SchLib 、PcbLib 、IntLib 。但 Miscellaneous Devices 」ntLib 禾

PCB电路板原理图的设计步骤

PCB电路板原理图的设计步骤 PCB从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印刷板在未来设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。那 么PCB是如何设计的呢?看完以下七大步骤就懂啦! 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库,再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高,它直接影响PCB的安装;原理图SCH元件库要求相对宽松,但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB

板框,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成网络表(Design→Create Netlist),之后在PCB软件中导入网络表(Design →Import Netlist)。网络表导入成功后会存在于软件后台,通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接,这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序,越复杂的PCB板,布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度,对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计

原理图和PCB的设计规范

一.PCB设计规范 1、元器件封装设计 元件封装的选用应与元件实物外形轮廓,引脚间距,通孔直径等相符合。元件外框丝印统一标准。 插装元件管脚与通孔公差相配合(通孔直径大于元件管脚直径8-20mil),考虑公差可适当增加。建立元件封装时应将孔径单位换算为英制(mil),并使孔径满足序列化要求。插装元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,即40mil,45mil,50mil……,40mil以下按4mil递减,即36mil,32mil,28mil……。 2、PCB外形要求 1)PCB板边角需设计成(R=1.0-2.0MM)的圆角。 2)金手指的设计要求,除了插入边按要求设计成倒角以外,插板两侧边也应设计成(1-1.5)X45度的倒角或(R1-1.5)的圆角,以利于插入。 1.布局 布局是PCB设计中很关键的环节,布局的好坏会直接影响到产品的布通率,性能的好坏,设计的时间以及产品的外观。在布局阶段,要求项目组相关人员要紧密配合,仔细斟酌,积极沟通协调,找到最佳方案。 器件转入PCB后一般都集中在原点处,为布局方便,按合适的间距先把 所有的元器件散开。 2)综合考虑PCB的性能和加工效率选择合适的贴装工艺。贴装工艺的优先顺序为: 元件面单面贴装→元件面贴→插混装(元件面插装,焊接面贴装一次波峰成形); 元件面双面贴装→元件面插贴混装→焊接面贴装。 1.布局应遵循的基本原则 1.遵照“先固后移,先大后小,先难后易”的布局原则,即有固定位 置,重要的单元电路,核心元器件应当优先布局。

2.布局中应该参考原理图,根据重要(关键)信号流向安排主要元器 件的布局。 3.布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短, 过孔尽可能少;高电压,大电流信号与低电压,小电流弱信号完全分开; 模拟与数字信号分开。 4.在满足电器性能的前提下按照均匀分布,重心平衡,美观整齐的标 准优化布局。 5.如有特殊布局要求,应和相关部门沟通后确定。 2.布局应满足的生产工艺和装配要求 为满足生产工艺要求,提高生产效率和产品的可测试性,保持良好的可维护性,在布局时应尽量满足以下要求: 元器件安全间距(如果器件的焊盘超出器件外框,则间距指的是焊盘之 间的间距)。 1.小的分立器件之间的间距一般为0.5mm,最小为0.3mm,相邻器件 的高度相差较大时,应尽可能加大间距到0.5mm以上。如和IC (BGA),连接器,接插件,钽电容之间等。 2.IC、连接器、接插件和周围器件的间距最好保持在1.0mm以上, 最少为0.5mm,并注意限高区和禁止摆放区的器件布局。 3.安装孔的禁布区内无元器件。如下表所示 4.高压部分,金属壳体器件和金属件的布局应在空间上保证与其它 器件的距离满足安规要求。

PCB电路板设计的一般规范步骤

PCB设计步骤 一、电路版设计的先期工作 1、利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统,在PCB设计系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。 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,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。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版框含中间的镂空等 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,版层参数,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,主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等。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内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard中调入。 注意:在绘制电路版地边框前,一定要将当前层设置成Keep Out层,即禁止布线层。 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,也是原理图设计与印象电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路版的布线。 在原理图设计的过程中,ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此,原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。 当然,可以直接在PCB内人工生成网络表,并且指定零件封装。 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

pcb 原理图 练习

PCB板设计练习 要求: 一、三端稳压电源PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件, 工程文件名命名为:三端稳压电源PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为:三端稳压电源电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件,命名为:三端稳压电源PCB板.PcbDOC,根据下图所示电路,设计相应的PCB板。 3、三端稳压电源PCB板设计参考:

二、跑马灯PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件, 工程文件名命名为:跑马灯PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为:跑马灯电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件,命名为:跑马灯PCB板.PcbDOC,根据下图所示电路,设计相应的PCB板。

3、跑马灯PCB板设计参考: 三、打铃电路PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件, 工程文件名命名为:打铃电路PCB板设计.PrjPCB ,

原理图文件名为:打铃电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件,命名为:打铃电路PCB板.PcbDOC,根据下图所示电路,设计相应的PCB板。 3、打铃电路PCB板设计参考:

四、转换电路PCB板设计(双面板) 1、创建工程文件和创建原理图文件, 工程文件名命名为:转换电路PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为:转换电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件,命名为:转换电路PCB板.PcbDOC,根据下图所示电路,设计相应的PCB板。

3、转换电路PCB板设计参考: 五、显示电路PCB板设计(双面板) 1、创建工程文件和创建原理图文件, 工程文件名命名为:显示电路PCB板设计.PrjPCB ,

pcb电路板原理图的设计步骤

PCB从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印刷板在未来设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。那么PCB是如何设计的呢?看完以下七大步骤就懂啦! 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库,再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高,它直接影响PCB的安装;原理图SCH元件库要求相对宽松,但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB 板框,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成

网络表(Design→Create Netlist),之后在PCB软件中导入网络表(Design →Import Netlist)。网络表导入成功后会存在于软件后台,通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接,这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序,越复杂的PCB板,布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度,对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计 PCB布线设计是整个PCB设计中工作量大的工序,直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中,布线一般有三种境界:首先是布通,这是PCB 设计的基本的入门要求;其次是电气性能的满足,这是衡量一块PCB板是否合格的标准,在线路布通之后,认真调整布线、使其能达到好的电气性能;再次是整齐美观,杂乱无章的布线、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便,布线要求整齐划一,不能纵横交错毫无章法。

PCB印制电路板的设计是以电路原理图为根据

PCB印制电路板的设计是以电路原理图为根据 名目 PCB设计简介 具体方法 PCB设计差不多概念 PCB设计要紧的流程 PCB设计简介 具体方法 PCB设计差不多概念 PCB设计要紧的流程 展开 编辑本段PCB设计简介 在高速设计中,可控阻抗板和线路的特性阻抗是最重要和最普遍的问题之一。第一了解一下传输线的定义:传输线由两个具有一定长度的导体组成,一个导体用来发送信号,另一个用来接收信号(切记“回路”取代“地”的概念)。在一个多层板中,每一条线路差不多上传输线的组成部分,邻近的参考平面可作为第二条线路或回路。一条线路成为“性能良好”传输线的关键是使它的特性阻抗在整个线路中保持恒定。 线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值,通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中,传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。 然而,怎么说什么是特性阻抗?明白得特性阻抗最简单的方法是看信号在传输中碰到了什么。当沿着一条具有同样横截面传输线移动时,这类似图1所示的微波传输。假定把1伏特的电压阶梯波加到这条传输线中,如把1伏特的电池连接到传输线的前端(它位于发送线路和回路之间),一旦连接,那个电压波信号沿着该线以光速传播,它的速度通常约为6英寸/纳秒。因此,那个信号确实是发送线路和回路之间的电压差,它能够从发送线路的任何一点和回路的相临点来衡量。图2是该电压信号的传输示意图。 Zen的方法是先“产生信号”,然后沿着这条传输线以6英寸/纳秒的速度传播。第一个0.01纳秒前进了0.06英寸,这时发送线路有余外的正电荷,而回路有余外的负电荷,正是这两种电荷差坚持着这两个导体之间的1伏电压差,而这两个导体又组成了一个电容器。

PCB电路图是什么

印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。好的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计(CAD)实现。 PCB电路图就是在制版时直接印在覆铜板上的,然后再在印好的班上焊接元件。那我们接下来就来说下PCB电路图怎么看? 首先我们需要熟悉并且能够记住简单的常见的元器件的代表符号,这能够更快速的理解电路的功能;同时我们要能够知道各个元器件的功能和他们之间互相组合能够完成的功能,以及一些常见的基础电路图。 比如电容是一种容纳电荷的器件,二极管是一种具有单向传导电流的电子器件,三极管的主要作用是电流放大,在电路中常用Q表示,在一些电子元件较多和电路较为复杂的电路图中,我们一定要有方式方法去读,才能又快又准确的理解电路图的意思。整体的思路是在拿到大电路图时,首先要把它逐级分散开,然后一步一步分析弄懂它的原理,然后再综合。

一、电路板线路图怎么看?比如以放大电路图为例子来说明 1、在逐级分析时要区分开主要元器件和辅助元器件。放大器中使用的辅助元器件很多,如偏置电路中的温度补偿元件,稳压稳流元器件,防止自激振荡的防振元件、去耦元件,保护电路中的保护元件等。 2、在分析中主要和困难的是反馈的分析,要能找出反馈通路,判断反馈的极性和类型,特别是多级放大器,往往以后级将负反馈加到前级,因此更要细致分析。 3、一般低频放大器常用RC 耦合方式;高频放大器则常常是和LC 调谐电路有关的,或是用单调谐或是用双调谐电路,而且电路里使用的电容器容量一般也比较小。 4、注意晶体管和电源的极性,放大器中常常使用双电源,这是放大电路的特殊性。 二、电子线路图基础知识----几个常用的电路名词 1、支路 电路中流过同一电流的几个元件串联的分支; 2、结点

原理图及PCB板设计基础

原理图设计: 1、信号线束:把单条走线和总线汇集在一起进行连接,可在一个原理图中使用,也可以通 过输入/输出端口,与另外的原理图之间建立连接。 2、电气节点:在导线的T形交叉点处自动放置电气节点,表示所画线路在电气意义上是连 接的。但在十字交叉点处,系统无法判断导线是否连接,不会自动放置电气 节点。如果导线确实是相互连接的,就需要手动放置电气节点。P+J 3、特色工作面板 (1)SCH Inspector(检查器)面板:用于实时显示在原理图中所选取对象的属性;可同时编辑多个被选对象的属性。亦可用①用SCH Filter选中所需对象;②用SCH List对对象进行参数更改。来实现 (2)SCH Filter(过滤器)面板:查找多个具有相同或相似属性的对象,进而对其进行编辑或修改; (3)SCH List(列表)面板:进行过滤查找后,查找的结果除了在编辑窗口内直接显示出来以外,用户还可以使用SCH List面板对查找结果进行系统的浏览,并且可 以对有关对象的属性直接编辑修改。 (4)选择内存面板:把当前原理图文件或所有打开的原理图文件中的选取对象存入某一内部存储器中,需要时直接调用;还可以随时把新的选取对象加入内部存储器 中或者清除不在需要的对象等。 ①存储:Shift+1或者STO1按钮;②浏览:apply;③调用:RCL1按钮。 4、联合与片段: (1)联合及打碎器件:选中对象+右键unions。联合后的对象可以作为单个对象在窗口内进行移动、排列等编辑操作或者删除。 (2)片段:片段的生成与联合的生成过程基本相同。所不同的是,片段可以长久保存,并且能够使用系统提供的片段面板进行查看、管理。System-snippets PCB设计: 1、多层板的埋孔、过孔和盲孔(作用:连接所设计的电子线路,电气检查也不会报错) 导通孔:一种用于内层连接的金属化孔,并不用于插入元件引线或其他增强材料; 过孔:至少连通顶层和底层之间的电气连接通孔,过孔在顶层和底层上没有实际的电气连接;埋孔:一端连接在顶层或底层,另一端连接在中间层的电气连接半开孔;(一面没有空间允许设置过孔焊盘,另外在高速电路设计时设置埋孔还可以减小过孔焊盘的寄生电容、寄生电感对电子线路的影响) 盲孔:在两层中间层之间进行电气连接的金属化孔;(可以增加其他层面的走线空间,在高速电路设计中盲孔有利于电子线路电气性能的提高) 元件孔:用于将插针式元器件固定在印刷版上并进行电气连接的孔。 注:使用盲孔、埋孔一是因为对印刷电路板尺寸有要求,布线密度高,布线空间不够;二是在高速电路设计中,使用埋孔、盲孔能有效减小线路信号辐射,从而减小布线给高频小信号带来的电气干扰,但是在多层设计中大规模使用盲孔和埋孔会增加印刷版的制造成本。使用过孔对不同板层间的电子线路进行电气连接,能有效地减小印刷电路板的制造成本,也有利于提高印刷电路板的成品率。 2、印刷电路板常用术语 封装:插针式、表贴式; 过孔:被沉积上一层金属导电膜的小孔,用来连接不同层之间的铜膜导线,以建立电气连接。

pcb板电路原理图分模块解析

PCB板电路原理图分模块解析 前面介绍了电路图中得元器件得作用与符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们得连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始, 怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强得规律性,不管多复杂得电路,经过分析可以发现,它就是由少数几个单元电路组成得。好象孩子们玩得积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可就是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理,再复杂得电路,经过分析就可发现,它也就是由少数几个单元电路组成得.因此初学者只要先熟悉常用得基本单元电路,再学会分析与分解电路得本领,瞧懂一般得电路图应该就是不难得。 按单元电路得功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用得基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始. 一、电源电路得功能与组成 每个电子设备都有一个供给能量得电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源与变频器三种。常见得家用电器中多数要用到直流电源.直流电源得最简单得供电方法就是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)得缺点,因此最经济可靠而又方便得就是使用整流电源。 电子电路中得电源一般就是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动得直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中得交流成分后才能得到直流电.有得电子设备对电源得质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源得组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路其实就就是一个铁芯变压器,需要介绍得只就是后面三种单元电路. 二、整流电路 整流电路就是利用半导体二极管得单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电得电路。 (1)半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图2( a)。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载R上得到得就是脉动得直流电

电子电路原理及设计及PCB板制作

电子电路原理与设计及PCB制作第一部分、模拟电子电路 第一章二极管及其应用 课题一晶体二极管的识别与测试 课题二半波整流滤波电路原理与测试 课题三抽头式全波整流电路原理与测试 课题四桥式全波整流电路原理与测试 第二章三极管及放大电路基础 课题四晶体三极管的识别与测试 课题五三极管基本放大电路原理与调试 第三章常用放大电路 课题六射极跟随器原理与调试 课题七低频功率放大器原理与调试 课题八音频功率放大器原理与调试 第四章直流稳压源 课题九直流稳压电流的组成 课题十串联型直流稳压电源的原理与调试 课题十一开关型稳压电源的原理与调试 第二部分数字电子技术 第一章数字电路基础 第二章组合逻辑电路 第三章触发器 第四章时序逻辑电路

第三部分、PCB板设计基础模块 课题一印制电路板与Protel DXP2004概述 1.1印制电路板设计的基本知识 1.1.1印制电路板的组成 1.1.2 印制电路板的板层结构 1.1.3 印制电路板的工作层类型 1.1.4 元器件封装的基本知识 1.2 Protel DXP2004简介 1.2.1 Protel DXP2004的应用领域 1.2.2 Protel DXP 2004的发展演变 1.2.3 Protel DXP 2004的组成特点 1.2.4 Protel DXP 2004的运行环境 1.2.5 Protel DXP 2004的安装与卸载 1.3 Protel DXP2004界面简介 1.3.1 菜单栏 1.3.2 工具栏 1.3.3 状态栏与命令行 1.3.4 标签栏与工作窗口面板 1.4 Protel DXP2004的工作流程 1.4.1 启动并设置Protel DXP2004工作环境 1.4.2 绘制电路原理图

PCB线路板反推原理图的方法解析

PCB线路板反推原理图的方法解析 在PCB反向技术研究中,反推原理图是指依据PCB文件图反推出或者直接根据产品实物描绘出PCB电路图,旨在说明PCB板原理及工作情况。并且,这个电路图也被用来分析产品本身的功能特征。而在正向设计中,一般产品的研发要先进行原理图设计,再根据原理图进行PCB设计。 无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性,还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据,PCB原理图都有着特殊的作用。那么,根据文件图或者实物,怎样来进行PCB原理图的反推,反推过程有该注意那些细节呢? 一、合理划分功能区域 在对一块完好的PCB电路板进行原理图的逆向设计时,合理划分功能区域能够帮工程师减少一些不必要的麻烦,提高绘制的效率。一般而言,一块PCB板上功能相同的元器件会集中布置,以功能划分区域可以在反推原理图时有方便准确的依据。 但是,这个功能区域的划分并不是随意的。它需要工程师对电子电路相关知识有一定的了解。首先,找出某一功能单元中的核心元件,然后根据走线连接可以顺藤摸瓜的找出同一功能单元的其他元件,形成一个功能分区。功能分区的形成是原理图绘制的基础。另外,在这一过程中,不要忘记巧妙利用电路板上的元器件序号,它们可以帮助您更快的进行功能分区。 二、找对基准件 这个基准件也可以说是在进行原理图绘制之初所借助的主要部件PCB网城,在确定基准件之后,根据这些基准件的引脚进行绘制,能够在更大程度上保证原理图的准确性。 对于工程师而言,基准件的确定不是很复杂的事情,一般情况下,可以选择在电路中起主要作用的元器件作为基准件,它们一般体积较大、引脚较多,方便绘制的进行,如集成电路、变压器、晶体管等等,都可以作为合适的基准件。 三、正确区分线路,合理绘制布线 对于地线、电源线、信号线的区分,同样需要工程师有相关的电源知识、电路连接知识、

(完整word版)电路原理图及PCB设计规范报告

电路原理图及PCB设计规范探讨 一、原理图绘制规范 1、电阻标号规范:电阻的标号统一采用Rn,R代表的是电阻,n代表的是编号1、 2、3······依照依次增大的原则。滑动电阻标号统一采用RPn,RP代表的是电阻,n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。 2、电容标号规范:电容的标号统一采用Cn,C代表的是电容,n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。 3、其它元件的标号规范:三极管的标号统一采用Qn,排针和接头都采用JPn,Q代表的是三极管,JP代表的是排针和接头,n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。

4、电源标识规范:正负电源统一采用+VCC,—VCC。当有其它的不同电源值的电源的时候,其规范为+或—所加的电源值,如正负电源3.3V分别表示为+3.3V,—3.3V。 5、布局规范:在设计允许的范围内,尽量按照原理图的设计思路,比如方波、三角波、正弦波之间的相互转换。 6、其他规范:在元器件的放置时考虑美观,原理图对称的时候放置元器件也对称,走线也遵循这样的原则,之后生成元器件报表。 7、原理图 二、PCB设计流程 (一)Pcb设计准备 1.与项目主管确认电路原理图设计已经通过评审,且不会有较大更改。 2.确认所有器件封装都已经建立,位于Powerpcb标准器件库或临时器件库。 3.熟悉电路要求:了解电路原理、接口和模块划分;了解电路设计中对PCB 设计有特殊要求的网络和器件,如高速信号、设计关键点、特定封装的器件(如对于安装在印刷电路板上的较大的组件,要加金属附件固定,以提高耐振、耐冲击性能);对PCB布局设计的特殊要求(如需要尽量放在正面的器件、需要考虑散热的器件等)。 4.了解结构制约:与项目主管、工业设计人员一起协商确定外部接口的要求、 影响内在结构的器件和电路板尺寸的要求。 5.分析和确定PCB的层数、基本布局、层安排、散热考虑、产品EMC/ESD等。(二)Pcb布局设计(前期设计) 1.网表输入:运行“FILE->INPORT”导入。

原理图到pcb

从原理图到pcb综合设计 一、实验目的 1.能够分析电路图的功能及其正确性。 2.能够分析电路图的实用性是否完整。 3.掌握面向实际应用的原理图设计方法。 4.能够根据元件技术资料正确设计元件图形和封装。 5.注重网表文件与原理图的对照检查。 6.掌握加载网表文件错误的处理方法。 7.掌握手工布局的原则。 8.掌握常用布线参数的大小及设置方法。 9.能够完成跳线设计。 10.掌握添加泪滴与覆铜。 11.注重PCB与原理图的对照检查。 12.掌握PCB版图输出方法。 二、实验设备 1.笔记本电脑一台 2.99SE软件一套 三、实验操作 1、绘制电路原理图 1.1 新建原理图文件,绘制图一。 Sch文件中Tab键对原理图上各个元件进行封装 1.2 新建元件库,绘制op27 File-new-schlib 1.3 新建封装文件,设计op27的封装to99,焊盘:60mil*60mil,钻孔30mil,多层, 均匀分布。3个圆形外轮廓半径分别为190mil、100mil、10mil,线宽10mil, 丝印层。短直线30mil*60mil。 File-new-pcblib 重命名:右键-rename-to99 画圆:Place-full circle(按tab键修改参数) 放置焊盘:Place-pad(按tab键修改其参数) 1.4 生成网表文件,与原理图进行对照检查。 Sch文件中Design/create netlist 2、设计pcb 2.1 新建PCB文件,通过坐标输入绘制边框图。 Pcb文件中Place/line,然后双击改变其坐标,已达到精确绘制。 定位过孔:place-via 2.2 正确加载网表文件。 Sch文件中Design/updata PCB加载 2.3 自动布局后手工调整元件位置。 Pcb中tool/auto placement/autoplacer 2.4 设置布线参数:安全距离12mil,信号线20mil,电源线40mil。 Pcb文件中Design/rulers/clearance constaint(width constaint) 2.5 设置单面板。 Pcb文件中Design/rulers/routinglayer/properties中tadlaver改为not used

PCB电路板ADP原理图与PCB设计教程第章

PCB电路板ADP原理图与PCB设计教程 第章

第4章原理图设计 在前面几章讲述了电路设计的基础知识后,现在可以学习具体的原理图设计。本章主要讲述电子元件的布置、调整、布线、绘图以及元件的编辑等,最后将以一个FPGA应用板原理图和一个译码器原理图设计为实例进行讲解。 4.1元件库管理 在向原理图中放置元件之前,必须先将该元件所在的元件库载入系统。如果一次载入过多的元件库,将会占用较多的系统资源,同时也会降低应用程序的执行效率。所以,最好的做法是只载入必要且常用的元件库,其他特殊的元件库在需要时再载入。一般在放置元件时,经常需要在元件库中查找需要放置的元件,所以需要进行元件库的相关操作。 4.1.1浏览元件库 浏览元件库可以执行Design→BrowseLibrary命令,系统将弹出如图4-1所示的元件库管理器。在元件库管理器中,用户可以装载新的元件库、查找元件、放置元件等。 图4-1元件库管理器 (1)查找元件 80

元件库管理器为用户提供了查找元件的工具。即在元件库管理器中,单击Search按钮,系统将弹出如图4-2所示的查找元件库对话框,如果执行T ools→Findponent命令也可弹出该对话框,在该对话框中,可以设定查找对象以及查找范围。可以查找的对象为包含在.Intlib文件中的元件。该对话框的操作及使用方法如下: 图4-2简单查找元件库对话框 1)简单查找。图4-2所示为简单查找对话框,如果要进行高级查找,则单击图4-2所示对话框中的“Advanced”按钮,然后会显示高级查找对话框。 ●Filters操作框。在该操作框中可以输入查找元件的域属性, 如Name等;然后选择操作算子(Operator),如 Equals(等于)、Contains(包含)、StartsWith(起始)或者 EndsWith(结束)等;在Vlaue(值)编辑框中可以输入或选 择所要查找的属性值。 ●Scope操作框。该操作框用来设置查找的范围。当选中 AvailableLibraries单选按钮时,则在已经装载的元件库中 查找;当选中LibrariesonPath单选按钮时,则在指定的

pcb板电路原理图分模块解析1.doc

pcb板电路原理图分模块解析1 pcb板电路原理图分模块解析 ————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: PCB板电路原理图分模块解析 前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到

直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 (1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时VD 导通,负半周时VD 截止,负载R 上得到的是脉动的直流电 (2 )全波整流 全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2 (b )。负载R L 上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。 (3 )全波桥式整流

电路原理图电路板设计实验报告

电路原理图与电路板设计实验报告 学院: 班级: 专业: 姓名: 学号: 指导老师:

河南工业大学实验报告专业班级姓名 学号 同组者姓名完成日期 成绩评定 实验题目:(一)原理图设计环境画原理图实验 实验目的: 1.熟练PROTEL99se的原理图编辑环境。 2.掌握常用管理器,菜单的使用,电气规则检查。 3.掌握元器件的调用,属性含义。 实验内容: 教材: 1.1,1.2,1.3,1.4环境熟悉 2.1,2.2工具条对象,器件调用 2.3,2.4菜单使用,元件属性修改 4.2练习1---练习8 实验仪器:PROTEL99se软件

实验步骤: (1)放置元件:就是在元件库中找元件,然后用元件 管理器的Place按钮将元件放在原理图中。 放置元件时需要使用如下所示快捷键: 空格键:每单击一次空格键使元件逆时针旋转90度。 TAB键:当元件浮动时,单击TAB键就可以显示属性编辑窗口。 X键:元件水平镜像。 Y键:元件垂直镜像。 (2)连接导线。使用划线工具连接导线。 (3)放置电源,地线和网络标记。放置电源和地线标记前要显示电源地线工具箱。 (4)自动元件编号:使用菜单Tool/Annotate对元件自动编号。 (5)编辑元件属性。单击元件,在弹出的属性窗口中输入元件的属性,注意一定要输入元件封装。(6)电气规则检查。使用Tool/ERC菜单,对画好的原理图进行电气规则检查,检查完毕后,出现报 表信息,就可以进行下一步。 (7)原件图元件列表。使用Edit/Export to Spread 菜单,按照向导提示进行操作。

(8)建立网络表。使用菜单Design/Netlist。 实验截图: 注意事项: 连线:从器件的端点开始到端点结束,不要多余的线,按空格旋转原件;PAGEDOWN PAGEUO缩放。

根据PCB板画电路原理图方法

如何根据pcb版焊好元件画出电路图 如何按实物画出电路原理图 遇到无图纸的电子产品时,需要根据实物画出电路原理图。这也是初学者必须掌握的基本功,以下介绍有关方法与技巧。 1.选择体积大、引脚多并在电路中起主要作用的元器件如集成电路、变压器、晶体管等作画图基准件,然后从选择的基准件各引脚开始画图,可减少出错。 2.若印制板上标有元件序号(如VD870、R330、C466等),由于这些序号有特定的规则,英文字母后首位阿拉伯数字相同的元件属同一功能单元,因此画图时应巧加利用。正确区分同一功能单元的元器件,是画图布局的基础。 3.如果印制板上未标出元器件的序号,为便于分析与校对电路,最好自己给元器件编号。制造厂在设计印制板排列元器件时,为使铜箔走线最短,一般把同一功能单元的元器件相对集中布置。找到某单元起核心作用的器件后,只要顺藤摸瓜就能找到同一功能单元的其它元件。 4.正确区分印制板的地线、电源线和信号线。以电源电路为例,电源变压器次级所接整流管的负端为电源正极,与地线之间一般均接有大容量滤波电容,该电容外壳有极性标志。也可从三端稳压器引脚找出电源线和地线。工厂在印制板布线时,为防止自激、抗干扰,一般把地线铜箔设置得最宽(高频电路则常有大面积接地铜箔),电源线铜箔次之,信号线铜箔最窄。此外,在既有模拟电路又有数字电路的电子产品中,印制板上往往将各自的地线分开,形成独立的接地网,这也可作为识别判断的依据。 5.为避免元器件引脚连线过多使电路图的布线交叉穿插,导致所画的图杂乱无章,电源和地线可大量使用端子标注与接地符号。如果元器件较多,还可将各单元电路分开画出,然后组合在一起。 6.画草图时,推荐采用透明描图纸,用多色彩笔将地线、电源线、信号线、元器件等按颜色分类画出。修改时,逐步加深颜色,使图纸直观醒目,以便分析电路。 7.熟练掌握一些单元电路的基本组成形式和经典画法,如整流桥、稳压电路和运放、数字集成电路等。先将这些单元电路直接画出,形成电路图的框架,可提高画图效率。 8.画电路图时,应尽可能地找到类似产品的电路图做参考,会起事半功倍的作用。

PCB原理图设计流程

一、原理图的设计流程 1、新建原理图文件:启动Protel软件,新建一个PCB项目文件,并在其中添加原理图 文件。 2、设置图纸参数:根据需要设置图纸打尺寸、方向和标题栏外观,以及网络参数大小 等。 3、加载元件库:将需要用到的元件库加载到Protel中,以便查找和选取库中元件。 4、放置元器件:将所需要元件从元件库中取出并放置到图纸上,然后编辑元件属性, 并调整元件位置,使其分布整齐、合理。 5、原理图布线:用具有电气意义的导线,网络标签等将各个元件的引脚连接起来,使 各元件之间具有电气连接关系。 6、电气检查与修改:利用Protel DXP2004提供的各种校验工具,依据设定的电气规则 对原理图进行检查,并根据检查结果对原理图进行调整和修改。 7、生成各种报表:当完成编译检查后,可以生成网络表、元件清单和元件交叉引用等 报表。 8、保存原理图并打印输出:保存设计好的原理图文件,并通过打印机或绘图仪将其输 出为纸质文档。 二、设计PCB图流程 1、创建PCB文件:在已有的PCB项目中新建一个空白的PCB文件,进入PCB设计环 境。 2、设置环境参数:根据需要设置PCB环境中的尺寸单位(英制或公制),网络参数和 图纸大小。 3、规划电路板:规划电路板的板层(单面板、双面板或多层板)、外形、物理边界和 电气边界。 4、载入网络表或元件封装:将需要用到的元件封装库和准备好的网路表加载到PCB设 计环境中,即将原理图的内容同步到PCB文件中。 5、元器件布局:设定布局规则(如元件间距、元件方向等),让系统自动调整元件的 分布。自动布局结果往往不能满足实际的设计要求,这时可以手动调整布局,以便 布线。 6、电路板布线:可以设定布线规则(如安全间距、导线宽度等),先让系统自动为PCB 布线。如果对自动布线结果不满意,还可以手动布线。 7、电路板覆铜:对印制电路板的各个布线层进行覆铜,以增强印制电路板的抗干扰能 力。 8、电气规则检测:布线完成后,可以对印制电路板进行电气规则检查,确保符合设计 规则。 9、保存与输出文件:保存PCB设计文件,并打印输出PCB图、各种报表文件和生产制 造文件。 10、PCB原理图设计流程

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