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，同时数位电路和类比电路分开
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）不能与其他元器件相碰，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、椭圆孔及板中其他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. 其他元器件的布置
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
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
这是个牵涉面大的问题。抛开其他因素，仅就PCB设计环节来说，我有以下几点体会，供参考：
1.要有合理的走向：如输入/输出，交流/直流，强/弱信号，高频/低频，高压/低压等...，它们的走向应该是呈线形的(或分离)，不得相互交融。其目的是防止相互干扰。最好的走向是按直线，但一般不易实现，最不利的走向是环形，所幸的是可以设隔离带来改善。对于是直流，小信号，低电压PCB设计的要求可以低些。所以"合理"是相对的。
2.选择好接地点：小小的接地点不知有多少工程技术人员对它做过多少论述，足见其重要性。一般情况下要求共点地，如：前向放大器的多条地线应汇合后再与干线地相连等...。现实中，因受各种限制很难完全办到，但应尽力遵循。这个问题在实际中是相当灵活的。每个人都有自己的一套解决方案。如能针对具体的电路板来解释就容易理解。
3.合理布置电源滤波/退耦电容：一般在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容，但未指出它们各自应接于何处。其实这些电容是为开关器件(门电路)或其他需要滤波/退耦的件而设置的，布置这些电容就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。有趣的，当电源滤波/退耦电容布置的合理时，接地点的问题就显得不那么明显。
4.线条有讲究：有条件做宽的线决不做细；高压及高频线应园滑，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角。地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当的改善。
5.有些问题虽然发生在后期制作中，但却是PCB设计中带来的，它们是：
过线孔太多，沉铜工艺稍有不慎就会埋下隐患。所以，设计中应尽量减少过线孔。同向并行的线条密度太大，焊接时很容易连成一片。所以，线密度应视焊接工艺的水平来确定。焊点的距离太小，不利于人工焊接，只能以降低工效来解决焊接质量。否则将留下隐患。所以，焊点的最小距离的确定应综合考虑焊接人员的素质和工效。
焊盘或过线孔尺寸太小，或焊盘尺寸与钻孔尺寸配合不当。前者对人工钻孔不利，后对数控钻孔不利。容易将焊盘钻成"c"形，重则钻掉焊盘。导线太细，而大面积的未布线区又没有设置敷铜，容易造成腐蚀不均匀。即当未布线区腐蚀完后，细导线很有可能腐蚀过
头，或似断非断，或完全断。所以，设置敷铜的作用不仅仅是增大地线面积和抗干。
以上诸多因素都会对电路板的质量和将来产品的可靠性大打折扣。
在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件。这些元件包括片式电感和片式磁珠，以下就这两种器件的特点进行描述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除了阻抗值，载流能力以及其他类似物理特性不同外，通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。片式电感在需要使用片式电感的场合，要求电感实现以下两个基本功能：电路谐振和扼流电抗。谐振电路包括谐振发生电路，振荡电路，时钟电路，脉冲电路，波形发生电路等等。谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。要使电路产生谐振，必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端存在寄生电容，这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。在谐振电路中，电感必须具有高Q，窄的电感偏差，稳定的温度系数，才能达到谐振电路窄带，低的频率温度漂移的要求。高Q电路具有尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳
定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。电感结构包括介质材料（通常为氧化铝陶瓷材料）上绕制线圈，或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。在功率应用场合，作为扼流圈使用时，电感的主要参数是直流电阻（DCR）,额定电流，和低Q值。当作为滤波器使用时，希望宽带宽特性，因此，并不需要电感的高Q特性。低的DCR可以保证最小的电压降，DCR定义为元件在没有交流信号下的直流电阻。片式磁珠片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构（PCB电路）中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射（EMI）。要消除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器），该器件允许直流信号通过，而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上，然而，低频信号也会受到片式磁珠的影响。
片式磁珠由软磁铁氧体材料组成，构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。使用片式磁珠的好处：小型化和轻量化在射频噪声频率范围内具有高阻抗，消除传输线中的电磁干扰。闭合磁路结构，更好地消除信号的串绕。极好的磁屏蔽结构。降低直流电阻，以免对有用信号产生过大的衰减。显著的高频特性和阻抗特性（更好的消除RF能量）。在高频放大电路中消除寄生振荡。有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内。要正确的选择磁珠，必须注意以下
几点：不需要的信号的频率范围为多少。噪音源是谁。需要多大的噪声衰减。环境条件是什么（温度，直流电压，结构强度）。电路和负载阻抗是多少。是否有空间在PCB板上放置磁珠。前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要，即电阻，感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL 来描述。典型的阻抗曲线如下图所示：
通过这一曲线，选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会受到影响，另外，如果工作温升过高，或者外部磁场过大，磁珠的阻抗都会受到不利的影响。使用片式磁珠和片式电感的原因：是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时，使用片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合：片式电感：射频（RF）和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频设备，PDAs（个人数位助理），无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠：时钟发生电路，类比电路和数位电路之间的滤波，I/O输入/输出内部连接器（比如串口，并口，键盘，鼠标，长途电信，本地局域网），射频（RF）电路和易受干扰的逻辑设备之间，供电电路中滤除高频传导干扰，计算机，打印机，录像机（VCRS）,电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。
Q1：为什么要接地?
Answer：接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。随着电子通信和其他数位领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地'作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号的信号回流技术中也引入了"地"的概念。
Q2：接地的定义
Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是‘线路电压的参考点'；对于系统设计师来说，它常常是机柜或机架；对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是"接地是电流返回其源的低阻抗通道"。注意要求是"低阻抗"和"通路"。
Q3：常见的接地符号
Answer: PE,PGND,FG－保护地或机壳；BGND或DC-RETURN－直流－48V(+24V)电源（电池）回流；GND－工作地；DGND－数字地；AGND
－模拟地；LGND－防雷保护地
Q4：合适的接地方式
Answer: 接地有多种方式，有单点接地，多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，单点接地用于简单电路，不同功能模块之间接地区分，以及低频
（f<1MHz）电子线路。当设计高频（f>10MHz）电路时就要采用多点接地了或者多层板（完整的地平面层）。
Q5：信号回流和跨分割的介绍
Answer：对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径，所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。
第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越大，所以，PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。
第二，对于一个高速信号来说，提供有好的信号回流可以保证它的信号质量，这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层（或电源层）为参考来计算的，如果高速线附近有连续的地平面，这样这条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻抗就会发生
变化，不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以，布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层，或者高速线旁边并行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。
第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这也是因为信号跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。当然，不是严格要求不能跨越电源分割，对于低速的信号是可以的，因为产生的干扰相比信号可以不予关心。对于高速信号就要认真检查，尽量不要跨越，可以通过调整电源部分的走线。（这是针对多层板多个电源供应情况说的）
Q6：为什么要将类比地和数位地分开，如何分开?
Answer：类比信号和数位信号都要回流到地，因为数位信号变化速度快，从而在数位地上引起的噪声就会很大，而类比信号是需要一个干净的地参考工作的。如果类比地和数位地混在一起，噪声就会影响到类比信号。
一般来说，类比地和数位地要分开处理，然后通过细的走线连在一起，或者单点接在一起。总的思想是尽量阻隔数位地上的噪声窜到类比地上。当然这也不是非常严格的要求类比地和数位地必须分开，如果类比部分附近的数位地还是很干净的话可以合在一起。
Q7：单板上的信号如何接地?
Answer：对于一般器件来说，就近接地是最好的，采用了拥有完整地
平面的多层板设计后，对于一般信号的接地就非常容易了，基本原则是保证走线的连续性，减少过孔数量；靠近地平面或者电源平面，等等。
Q8：单板的界面器件如何接地?
Answer：有些单板会有对外的输入输出界面，比如串口连接器，网口RJ45连接器等等，如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作，例如网口互连有误码，丢包等，并且会成为对外的电磁干扰源，把板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的界面地，与信号地的连接采用细的走线连接，可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到界面地上来。同样的，对界面地和界面电源的滤波也要认真考虑。
Q9：带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地?
Answer：屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的界面地上而不是信号地上，这是因为信号地上有各种的噪声，如果屏蔽层接到了信号地上，噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰，所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的最大噪声输出源。当然前提是界面地也要非常的干净。
最近看了些PCB技术方面的帖子，予以转载，以期学习。
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类比信号之间的距离，或加ground guard/shunt traces在类比信号旁边。还要注意数位地对类比地的噪声干扰。
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。这样信号质量会好些。
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. 晶振是类比的正反馈振荡电路, 要有稳定的振荡信号, 必须满足loop gain与phase的规范, 而这类比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。详情参考如下链结1.
https://www.doczj.com/doc/8910667131.html,/design/chipsets/applnots/pcd_pre s399.pdf2. https://www.doczj.com/doc/8910667131.html,/index.html (点选Application notes)
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(不用在线既有的穿孔(via or DIP pin)当
测试点)可能加在线上或是从在线拉一小段线出来。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界面处，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)，降低对其他较敏感信号的影响。
16、能介绍一些国外关于高速PCB设计的技术书籍和资料吗？
现在高速数位电路的应用有通信网路和计算机等相关领域。在通信网路方面，PCB板的工作频率已达GHz上下，迭层数就我所知有到40
层之多。计算机相关应用也因为芯片的进步，无论是一般的PC或服
务器(Server)，板子上的最高工作频率也已经达到400MHz (如Rambus)
以上。因应这高速高密度走线需求，盲埋孔(blind/buried vias)、mircrovias及build-up制程工艺的需求也渐渐越来越多。这些设计需求都有厂商可大量生产。以下提供几本不错的技术书籍：
1.Howard W. Johnson，"High-Speed Digital Design - A Handbook of Black Magic"；
2.Stephen H. Hall，"High-Speed Digital System Design"；
3.Brian Yang，"Digital Signal Integrity"；
4.Dooglas Brook，"Integrity Issues and printed Circuit Board Design"。
17、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。
18、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。
19、刚柔板设计是否需要专用设计软件与规范？国内何处可以承接该
类电路板加工？
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。至于生产的厂商可上网"FPC"当关键字查询应该可以找到。
20、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。
21、电路板DEBUG应从那几个方面着手？
就数位电路而言，首先先依序确定三件事情： 1. 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。 2. 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。3. 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。
22、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，请专家介绍在高速
（>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。
23、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。
24、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。
25、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，通常还是需搭配其他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
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≤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
电子科技大学成都学院 实验报告册 课程名称：电路板设计实验 姓名：游恒宽 学号：11 院系：微电子技术系 专业：集成电路与集成系统 教师：刘浩森 2013 年7 月1 日
实验一: 原理图库的绘制 一、实验目的： 1、熟悉Cadence Allegro SPB 工作环境 2、熟悉元件库管理； 3、掌握元件编辑器的使用及编辑器工作环境的设置方法； 4、熟练掌握原理图元件库的创建、新元件的制作。 二、实验原理和内容： 虽然在Cadence Allegro SPB 提供了丰富的元器件库，但在设计过程中，仍然会发生在元器件库中找不到需要的元器件。因此，可以利用元器件的绘图工具及IEEE符号工具创建元器件,并添加到元器件库中。 （1）利用元件库编辑器提供的制作工具，分别绘制AT89S51、74HC138、74HC573、LCD128*64、LCD1602、PNP以及数码管的的元件，并将它保存在“” AT89S51 74HC138 三、实验步骤： 1、在“Cadence Allegro SPB ”中，选中“Cadence Product Choies”对话框。选择“OrCAD Capture”进入页面，然后执行【File】→【New】→【Library】命令，创建“”原理图元件库，保存到自己学好下，并在该库中制作AT89S51等元件。 2、选中“”单击鼠标右键选择“New Part…”,创建新的元器件，弹出“New
Part Properties”对话框，按要求填写。 3、给元器件添加引脚，安元器件添加引脚，并写上引脚的名称及代号。 4、绘制元器件外形，按要求选择所画的形状。 5、按要求添加文本。 6、检查元器件，确认无误后保存。 四、实验数据和结果： AT89S5174HC138 74HC573 PNP
首先打开"Altium Designer Summer 09 "下图为软件初始界面 新建pcb 工程 Clrf+ ^ ■cia cuiBr±.-v wcrinjnr 」CA HB mcdv iKC-rt* til .1 cs*^e*w?st aTAJIwm DetijtHi 1 冲呻 i 朱从存 矶崛艸?■如和*科 !r*^5* yptfe-s >?iJ KXCJS 4I SuPMJftln?rr^i 何 Hills 眄fl ? ** 戶* Ah-ffl BnrniM 4*1 ph g aarili 丄
建好之后在新建原理图编辑 注意:文件名要保持一致（可以通过点击另存为改名，后缀用默认的就可以了，千万别改） 上图为原理图编辑界面 F 图为设计好的电路原理图 Ejt w W ■輕 玄十 决叫?^4?p+ff Kw 叭書A3 Qpe*- Hiqjpct. -MM MH F 4UM￡-H Gpe*^ C^u* K>_R. *吃弾 ■ 迥efvuAc ! Vou ?re hot 9^r#d tn 1* 51J'J!hMR I GR^ Q CKUIKK OebiM* UnfcFit - !>?￥ 1 fiftK ■ E.HLAdrii
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；
电路原理图与电路板设计题目：简易单片机开发系统原理图及PCB绘制 姓名：潘正意 学号：2201020104225 专业：应用电子技术 指导老师：徐灵飞 日期：2012年5月12日
1.课程设计的目的 《电路原理图与电路板设计》是一门实践性要求很高的课程，学生通过上机实习和设计环节巩固所学知识。鉴于目前的设备与CAD软件的流通性，本实验课利用Protel 99SE软件为主题，介绍其基础知识、设计流程、设计方法及电子设计的基本技能等问题，并要求学生掌握电子产品开发的基本技术问题。通过实习学生可以独立实现电路原理图和电路板的设计，为今后的学习和工作中的实际应用打下较为坚实的基础。 二、设计内容与要求 2.课程设计的主要内容 用Protel 99 SE软件绘制一个电路图，图有自己决定。先绘制出电路原理图，然后进行电气规则检验，没有错误后，生成网络表，然后根据网络表生成印制电路板图，最后自动布局，手工调整，自动布线，手工调整布线，保存打印。 3、简易单片机开发系统原理图 3.1：原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后是在正确性和布局合理的前提下力求完美。 (1)启动原理图设计界面，进入Protel99 SE,创建一个数据库，执行菜单File/New 命令，从框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理设计文档。双击文档图标，进入原理设计服务器界面; (2)设置原理图设计环境，执行菜单Design/Option和Tool/Preferences，设置图纸大小，捕捉栅格，电器栅格等; (3)创建自己的元件库，先进入Protel 99 SE的原理图编辑器，新建一个元件，绘制SCH元件以及放入元件的管脚，给新建的元件改名，绘制制元件的外形以及放入说明文字并保存好，画原理图的时候,就可以调用这些元件了; (4)装入所需的元件库，在设计管理器中选择Browse区域中的下拉框中选择Library,然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel99 SE子目录，在该目录中选择Library\SCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，单击
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M 2."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。
交通职业学院 Protel99se课程设计报告 所属系别信息工程系 专业电子信息工程技术 班级 10大专电子信息工程1班 姓名年中 学号 0140 指导教师诺微 撰写日期 2011年12月28日
摘要 Protel99 SE 是澳大利亚Protel Technology公司推出的一个全32位的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，使用该软件的设计者可以容易地设计出电路原理图和画出元件设计电路板图。而且由于其高度的集成性与扩展性，一经推出，立即为广大用户所接受，很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件，并成为新一代电气原理图工业标准。 Protel99 SE主要有两大部分组成，每一部分个有几个模块，第一部分是电路设计部分，主要有：原理设计系统，包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch,用于修改和生成原理图元件的原件编辑器，以及各种报表的生成器Schlib。印刷电路板设计系统，包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改，生成元件封装的元件封装编辑器PCBLib。第二部分是电路仿真与可编程逻辑器件设计。 关键词：Protel99 SE,Sch,PCB,封装，布线
1.课程设计的目的 (1)了解Protel 99 SE绘图环境、各个功能模块、界面环境设置方法以及文件管理方法; (2)理解用Protel 99 SE设计电子电路的基本思想; (3)掌握用Protel 99 SE绘制电子电路原理图的基本方法; (4)掌握用Protel 99 SE绘制电子电路PCB板的基本方。 2.课程设计的主要容 用Protel 99 SE软件绘制一个电路图，图有自己决定。先绘制出电路原理图，然后进行电气规则检验，没有错误后，生成网络表，然后根据网络表生成印制电路板图，最后自动布局，手工调整，自动布线，手工调整布线，保存打印。3.课程设计步骤 3.1原理图设计 原理图设计最基本的要正确性，其次是布局合理，最后是在正确性和布局合理的前提下力求完美。 (1)启动原理图设计界面，进入Protel99 SE,创建一个数据库，执行菜单File/New 命令，从框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理设计文档。双击文档图标，进入原理设计服务器界面; (2)设置原理图设计环境，执行菜单Design/Option和Tool/Preferences，设置图纸大小，捕捉栅格，电器栅格等;
1 布局的设计 Protel 虽然具有自动布局的功能,但并不能完全满足高频电路的工作需要,往往要凭借设计者的经验,根据具体情况,先采用手工布局的方法优化调整部分元器件的位置,再结合自动布局完成PCB的整体设计。布局的合理与否直接影响到产品的寿命、稳定性、EMC (电磁兼容)等,必须从电路板的整体布局、布线的可通性和PCB的可制造性、机械结构、散热、EMI(电磁干扰) 、可靠性、信号的完整性等方面综合考虑。 一般先放置与机械尺寸有关的固定位置的元器件,再放置特殊的和较大的元器件,最后放置小元器件。同时,要兼顾布线方面的要求,高频元器件的放置要尽量紧凑,信号线的布线才能尽可能短,从而降低信号线的交叉干扰等。 1.1 与机械尺寸有关的定位插件的放置 电源插座、开关、PCB之间的接口、指示灯等都是与机械尺寸有关的定位插件。通常,电源与PCB之间的接口放到PCB的边缘处,并与PCB 边缘要有3 mm～5 mm的间距;指示发光二极管应根据需要准确地放置;开关和一些微调元器件,如可调电感、可调电阻等应放置在靠近PCB 边缘的位置,以便于调整和连接;需要经常更换的元器件必须放置在器件比较少的位置,以易于更换。 1.2 特殊元器件的放置 大功率管、变压器、整流管等发热器件,在高频状态下工作时产生的热量较多,所以在布局时应充分考虑通风和散热,将这类元器件放置在PCB上空气容易流通的地方。大功率整流管和调整管等应装有散热器,并要远离变压器。电解电容器之类怕热的元件也应远离发热器件,否则电解液会被烤干,造成其电阻增大,性能变差,影响电路的稳定性。 易发生故障的元器件,如调整管、电解电容器、继电器等,在放置时还要考虑到维修方便。对经常需要测量的测试点,在布置元器件时应注意保证测试棒能够方便地接触。 由于电源设备内部会产生50 Hz泄漏磁场,当它与低频放大器的某些部分交连时,会对低频放大器产生干扰。因此,必须将它们隔离开或者进行屏蔽处理。放大器各级最好能按原理图排成直线形式,如此排法的优点是各级的接地电流就在本级闭合流动,不影响其他电路的工作。输入级与输出级应当尽可能地远离,减小它们之间的寄生耦合干扰。 考虑各个单元功能电路之间的信号传递关系,还应将低频电路和高频电路分开,模拟电路和数字电路分开。集成电路应放置在PCB的中央,这样方便各引脚与其他器件的布线连接。 电感器、变压器等器件具有磁耦合,彼此之间应采用正交放置,以减小磁耦合。另外,它们都有较强的磁场,在其周围应有适当大的空间或进行磁屏蔽,以减小对其他电路的影响。 在PCB的关键部位要配置适当的高频退耦电容,如在PCB电源的输入端应接一个10μF～100 μF的电解电容,在集成电路的电源引脚附近都应接一个0.01 pF左右的瓷片电容。有些电路还要配置适当的高频或低频扼流圈,以减小高低频电路之间的影响。这一点在原理图设
PCB设计实验报告 题目：整流开关电源 专业：测控技术与仪器 班级：1221201 姓名：杨生奎 学号：201220120114 组员：游佳明、王盛侃、杨胜奎指导教师:徐哈宁老师
2015年4 月9日 摘要：开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。 1.功能介绍 本实验设计的电源为整流型开关稳压电源，开关稳压电源设计输入220V，输出实现±5V/10A和±15V/2A输出。 2.方案选择 经过网上资料查询，找到由7805稳压的整流电路如图（1）。此电路中输入部分采用变压器变压，然后由电桥整流，再通过7805稳压器稳压输出。而7805的输出电压虽然是5V，但是其输出电流最大只有1A，远远达不到课题要求的2A和10A。
图（1） LM317是可调节3端稳压器，在输出电压为1.2V-37V时，其输出电流可以超过1.5A，输出功率最大可以达到70W。其标准电路如图（2）。
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。
课程设计实验报告 课题一：负反馈放大器PCB设计 课题二：LED指示灯闪烁电路PCB设计 学校：兰州交通大学 学院：电子与信息工程学院班级：电子1002班 姓名： 学号： 指导老师：汪再兴 2013年6月26日
绪论 Altium Designer是将所有设计工具集成于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Altium Designer运行在优化的设计平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计原理图、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的融合，Altium Designer提供了全面的设计解决方案。 Altium Designer的强大功能大大提高了电路板设计、制作的效率，它的“方便、易学、实用、快速”的特点，以及其友好的Windows 风格界面，使其成为广大电子线路设计者首选的计算机辅助电路板设计软件。 ＰＣＢ：印制电路板，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者，印刷电路板，简称印制板，英文简称PCB，绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷电路板”。 一般所说的 PCB版有单面板（Single layer PCB）、双面板（Double Layer PCB）、四层板、多层板等。
课题一：负反馈放大器PCB设计 一．实习目的 （1）熟悉Altium Designer软件的使用方法和操作技巧； （2）了解PCB印刷电路板的设计流程，掌握PCB设计的一般设计方法； （3）锻炼理论与实践相结合的能力； （4）提高实际动手操作能力；学习团队合作，相互学习的方法。 二、设计内容 (1）要求用Alitum 软Designer软件画出电路原理图； (2）按照所画原理图自动生成PCB版图； （3）会建造自己的元件和库。 三．设计原理 Altium.Designer设计原理 （1）首先启动Altium Designer软件； （2）在file中Project点击PCB Project中新建项目文件，并将其设置合适的保存位置； （3）在Project面板的PCB Projec右击并选择Schematic，建立原理图； （4）然后就可以按照原理图绘制原理图了； （5）原理图画好后，检查有无错误； （6）建立PCB板； （7）PCB板建立好后在Project面板的PCB Projec右击并点击
PCB（印制电路板）布局布线技巧100问在电子产品设计中，PCB布局布线是最重要的一步，PCB布局布线的好坏将直接影响电路的性能。现在，虽然有很多软件可以实现PCB自动布局布线，但是随着信号频率不断提升，很多时候，工程师需要了解有关PCB布局布线的最基本的原则和技巧，这样才可以让自己的设计完美无缺，《PCB（印制电路板）布局布线100问》涵盖了PCB布局布线的相关基本原理和设计技巧，以问答形式解答了有关PCB布局布线方面的疑难问题，对于PCB设计人员来说是非常难得实用读物，欢迎大家在此基础上补充内容并完善。相关信息可发送到service@https://www.doczj.com/doc/8910667131.html,。
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板布线布局 一．PCB布局原则首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB 尺寸后．再按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动属性，按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。 1. 布局操作的基本原则 A.位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3：2成4：3。 B. 遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局． C. 布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件． D. 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;高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分． E. 以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上．尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 F．相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局；同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置；同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致，便于生产和检验。 2.布局操作技巧 1. 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。 2.元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。 3. IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最短。 4.尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 5.某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 6. 重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。 7. 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应最全最热最专业的文档类资源，文库一网打尽 8.发热元件要一般应均匀分布，以利于单板和整机的散热，除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。 9.输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈藕合。 10. BGA与相邻元件的距离>5mm。其它贴片元件相互间的距离>0.7mm；贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm；有压接件的PCB，压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件，在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件。 11. 需用波峰焊工艺生产的单板，其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。
CAD课程设计报告 课程名称：电子线路CAD 课设题目：心电信号发生器 姓名：张三 学号：00000 指导老师：教授
目录 一课程设计目的及基本要求 (3) 二课程设计内容及步骤 (3) 1 对心电信号发生器原理图进行分析 (3) 2 绘制心电信号发生器原理图 (4) 3 原理图元件制作 (4) 4 原理图电规则检查 (5) 5 生成网络表 (5) 6 创建材料清单 (6) 7 PCB板的手动布局和手动布线 (8) 8 PCB图的优化设计 (9) 9 生成3D效果图 (9) 三心得体会 (10)
四参考文献 (10) 一课程设计目的及基本要求 设计目的：掌握设计软件Protel99se的操作方法，了解心电信号发生器电路原理图的设计方法与步骤，掌握心电信号发生器电路板绘制方法和技巧。 1.要求独立完成电路的设计 2.电路原理图要美观大方 3.电气检查要保证没有错误 4.网络表要确保无误 5.按所给塑料盒手工布局和布线 6.布板时要求仪器安装、操作和使用方便 7.保存电路图 二课程设计内容及步骤 1.对心电信号发生器原理图进行分析 元件较多，如果全部放在一起的话不美观且影响布线，所以将图分为三部分，主电路、天线、按键开关各为一部分。 2.绘制心电信号发生器原理图
1.电路原理图设计： 原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后是在正确性和布局合理的前提下力求完美。 (1) 启动原理图设计界面，进入Protel99se创建一个文件库； (2) 设置原理图设计环境，执行菜单Design/Option和Tool/Preferences，设置图纸大小，捕捉栅格，电器栅格等; 3.原理图原件制作：原理图 天线图 键盘图
Protel 99SE原理图与PCB设计的实验报告摘要： Protel 99SE是一种基于Windows环境下的电路板设计软件。该软件功能强大，提供了原理图设计、电路混合信号仿真、PCB图设计、信号完整性分析等电子线路设计需要用的方法和工具，具有人机界面友好、管理文件灵活、易学易用等优点，因此，无论是进行社会生产，还是科研学习，都是人们首选的电路板设计工具。 我们在为期两个星期的课程设计中只是初步通过学习和使用Protel 99SE软件对一些单片机系统进行原理图设计绘制和电路板的印制（ PCB），来达到熟悉和掌握Protel 99SE软件相关操作的学习目的。 在该课程设计报告中我主要阐述了关于原理图绘制过程的步骤说明、自制原器件的绘制和封装的添加以及根据原理图设计PCB图并进行了PCB图的覆铜处理几个方面。 关键字：Protel 99SE原理图封装PCB板 正文 一、课程设计的目的 通过本课程的实习，使学生掌握设计电路原理图、制作电路原理图元器件库、电气法则测试、管理设计文件、制作各种符合国家标准的印制电路板、制作印制板封装库的方法和实际应用技巧。主要包括以下内容：原理图（SCH）设计系统；原理图元件库编辑；印制电路板（PCB）设计系统；印制电路板元件库编辑。 二、课程设计的内容和要求 原理图（SCH）设计系统 （1）原理图的设计步骤； （2）绘制电路原理图； （3）文件管理； （4）生成网络表文件； （5）层次原理图的设计。 基本要求：掌握原理图的设计步骤，会绘制电路原理图，利用原理图生产网络表，以达到检查原理图的正确性的目的；熟悉文件管理的方法和层次原理图的设计方法。 原理图元件库编辑 （1）原理图元件库编辑器； （2）原理图元件库绘图工具和命令； （3）制作自己的元件库。 基本要求：熟悉原理图元件库的编辑环境，熟练使用元件库的常用工具和命令，会制自己的元件库。 印制电路板（PCB）设计系统 （1）印制电路板（PCB）的布线流程； （2）设置电路板工作层面和工作参数； （3）元件布局； （4）手动布线与自动布线； （5）电路板信息报表生成。
射频PCB板布线布局经验 随着射频电子产品的突飞猛进，求日益曾高,伴随着一轮蓝牙设备、蜂窝电话和3G时代来临,使得工程师越来越关注RF电路的设计技巧。射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性，但是，电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。不过，在实际设计时，真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折中处理。当然，有许多重要的RF设计课题值得讨论，包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波，所以这些对射频的EMC、EMI影响都很大，下面就对射频PCB 板的在设计RF布局时必须满足的条件加以总结： 一：尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来，简单地说，就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。射频功能比较多、元器件很多，但是PCB空间较小，同时考虑到布线的设计过程限定最高，所有的这一些对设计技巧的要求就比较高。这时候可能需要设计四层到六层PCB 了，让它们交替工作，而不是同时工作。高功率电路有时还可包括RF缓冲器和压控制振荡器(VCO)。确保PCB板上高功率区至少有一整块地，最好上面没有过孔，当然，铜皮越多越好。敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。 二：设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题；电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。 三：我们讨论物理分区问题。元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键，最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件，并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小，使输入远离输出，并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。 最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层，并尽可能将RF线走在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感，而且还可以减少主地上的虚焊点，并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。在物理空间上，像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来，但是双工器、混频器和中频放大器/混频器总是有多个RF/IF 信号相互干扰，因此必须小心地将这一影响减到最小。 四：RF与IF走线应尽可能走十字交叉，并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB板的性能而言非常重要，这也就是为什么元器件布局通常在射频PCB板设计中占大部分时间的原因。在射频PCB板设计上，通常可以将低噪音放大器电路放在PCB板的某一面，而高功率放大器放在另一面，并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。需要一些技巧来确保直通过孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面，常用的技术是在两面都使用盲孔。可以通过将直通过孔安排在PCB板两面都不受RF干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小。有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离，在这种情况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内，金属屏蔽罩必须焊在地上，必须与元器件保持一个适当距离，因此需要占用宝贵的PCB板空间。尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要，进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层，而且最好走线层的下面一层PCB是地层。RF信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去，不过缺口处周围要尽可能地多布一些地，不同层上的地可通过多个过孔连在一起。
PCB板布线布局 一．PCB布局原则 首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后．再按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动属性，按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。 1.布局操作的基本原则 A. 位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩 形。长宽比为3：2成4：3。 B. 遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布 局． C. 布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件． D. 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;高电压、大电流信号 与小电流，低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分． E. 以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧 凑地排列在PCB上．尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 F. 相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局；同类型插装元器件在X或Y方 向上应朝一个方向放置；同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致，便于生产和检验。 2.布局操作技巧 1. 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器 件周围要有足够的空间。 2. 元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分 隔。 3. IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最 短。 4. 尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。 易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 5. 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出 意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 6. 重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多 的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。 7. 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的 结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应
封面: ***电路板设计报告 **姓名，年级专业，日期等 主要内容： 1．电路原理图(原理图的截图) 工作频率：40HZ～20KHZ 额定输出功率：（P>1W 8Ω、1KHZ） 主要用途：对输入的交流信号就行功率放大 电路性质：纯模拟电路 工作原理：利用运放NE555构成同向比例放大电路对输入信号的电压进行放大；运放的输出信号经过经过两级互补功率放大器；T1和T2、T3和T4组成互补对称功率输出级。功率管T1为NPN，功率管T2为PNP，它们参数相等，互为对偶关系，均采用发射极输出模式，放大输入信号的电流。两个二极管VD2和VD3给T1和T2一定的正偏压，使两个三极管在静态时处于微导通状态，以克服交
越失真。当运放的输出信号大于0时，T1管导通，T2管截止。T1管以射极输出方式将正半周期的信号传递给下一级，此时正电源+12供电；当运放的输出信号小于0时，T1管截止，T2管以射极输出方式将正半周期的信号传递给下一级，此时负电源-12供电。这样，T1和T2管以互补的方式交替工作，正、负电源交替供电。T3、T4管的工作原理原理与T2、T1工作原理相同，进一步对输入信号的电流进行了放大。 关键操作步骤：1.从元件库找到设计电路需要的元件并放置；当原理图库没有所需要的原件时，可以自己画一个所需的元件2.元件布局和连线3.放置标志性文字对电路进行标注和说明4.电气规则、线路、标识的调整与修改。 2.电路仿真(仿真图形和数据的截图) 仿真软件：Multisim
静态工作点：不加入输入信号，将运放输入端接地测量各个三极管极间的电压。 Q1Q2Q3Q4 U BQ(mV)719-61827.817.3 U EQ(mV)27.817.322.522.5 U CQ(V)12.0-12.012.0-12.0 U BEQ(V)0.691-0.6350.627-0.622 U CEQ(V)11.972-12.07111.978-12.022 仿真分析方法： 1.波特图：输入信号的频率为10KHZ，幅值为1V时的波特图。由波特图看，可以观察出此功率放大电路的工作频率范围。当波特图的幅值下降3DB时，所对应的输入信号的频率就是该功率放大电路稳定工作的频率。 2.参数扫描： 参数扫描分析用来研究电路中某个元件的参数在一定范围内变化时对电路性能的影响。