[转贴]PCB设计经验
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总结印制线路板设计经验印制线路板(PCB)是电子设备中的关键组成部分,它连接和支持各种电子元件,并确保电流和信号的正确流动。
作为一名电子工程师,我在PCB设计方面积累了丰富的经验。
下面是我在PCB设计方面的一些经验总结,可能会有所帮助。
首先,理解电路需求是PCB设计的基础。
在开始设计之前,要详细了解电路的功能、性能和约束条件。
这包括了解电路的输入和输出需求、功耗要求、高频要求、尺寸限制等。
只有清楚了解电路需求后,才能进行合适的PCB设计。
其次,合理布局是成功PCB设计的关键。
合理的布局不仅包括组件的安排,还包括信号线的路径和电源地线的特别处理。
为了确保信号的完整性和抗干扰能力,需要尽量避免信号线和高电压线、高频线的交叉。
布局中还需要考虑散热、阻抗匹配和射频干扰等问题。
第三,PCB尽量使用多层板。
多层板可以提供更好的地平面和电源平面,提高电磁兼容性和抗干扰能力。
同时,多层板还可以提供更大的连线密度,减小板子尺寸。
然而,使用多层板也会增加制造成本,因此需要在成本和性能之间做出权衡。
第四,良好的分析和仿真工具是PCB设计的好帮手。
通过使用分析和仿真工具,可以验证电路的性能和可靠性,避免潜在的问题。
通常使用电磁仿真软件可以帮助我们分析和处理高频信号的问题,而电路仿真软件可以帮助我们模拟和调试整个电子系统。
第五,在进行布线时,要注意信号线的长度匹配和阻止回流。
信号线的长度匹配可以减少信号传输中的时延差异,提高系统性能。
而阻止回流则可以减轻电磁干扰和串扰的问题。
同时,还需要考虑到信号线和电源地线的引入电感和电容问题。
第六,认真审查并不断修正设计。
在完成初步设计后,需要进行详细的审查和分析。
这包括检查网络连接的正确性、元器件的尺寸匹配、引脚的正确连接等。
审查过程中还要注意是否遵循制造规范,例如PCB板厚度、孔径和迷宫线等。
在验证设计后,需要根据实际情况进行修订和改进,直到满足电路需求。
最后,与制造商和供应商保持良好的合作也非常重要。
PCB设计注意事项及经验大全一、布线规则与原则1.信号与电源线要分离:信号线和电源线要分开布局,以避免相互干扰。
2.高速信号线要走短且直:高速信号线尽量缩短长度,减小传输时延,且线路要尽量直线走向,减少信号反射和串扰。
3.临近信号要保持足够的间距:不同信号线之间要保持足够的间距,以防止互相干扰。
4.差分线要相邻走向:差分线要尽量保持相邻走向,减小差分信号的共模噪声。
5.地线布线要低阻抗:地线是重要的回路,要保持低阻抗,尽量缩短环路和减小地回流路径长度。
二、元件布局与散热1.元件布局要紧凑:元件要尽量集中布置,减少信号线长度和信号间的干扰。
2.散热要考虑:对于发热较大的元件,如功率放大器、处理器等,要合理布局散热器件,以保证稳定工作。
3.保持压降相对较小:电源接入处的元件要尽量靠近,以减小功率线上的压降,提供充足的电源稳定性。
三、层间布局与屏蔽1.层间走线布局:对于复杂的PCB设计,应合理利用多层间的铜层,将信号线、电源线、地线等分层布置,以减小干扰。
2.地线屏蔽:对于高频信号,可以在其周围增加地线屏蔽,减小信号的辐射和受到外部干扰的可能性。
四、防静电与防EMC干扰1.防静电:PCB设计中需要注意防止静电累积,合理布局接地,增加防静电保护元件。
2.防EMC干扰:合理规划布局,合理安排信号线与电源线的分布,使用屏蔽罩、滤波器等元件,以减小电磁干扰对电路的影响。
五、选择合适的材料和工艺1.PCB材料选择:根据实际需求选择合适的PCB材料,如高频电路应使用特殊材料,而一般电路可以使用常规材料。
2.焊盘和线宽:根据元件要求和电流大小选择适当的焊盘和线宽,以保证信号传输的稳定性和电流的可靠传输。
经验总结:1.保持良好的文档记录:对于每次设计的PCB,要保持详细的文档记录,包括设计思路、参数、布局规则等,以备后期维护和修改。
2.多层板设计注意:在进行多层板设计时,要仔细考虑信号和电源的分层布局,以便将高速信号分离,同时要避免不必要的层间换线,以减少成本和复杂性。
在进行 PCB(Printed Circuit Board)设计时,以下是一些常见的心得和经验分享:1. 计划和规划:在开始 PCB 设计之前,进行良好的计划和规划是非常重要的。
确定电路板的功能需求、尺寸要求、布局限制等,并确保你了解设计所需的所有规范和标准。
2. 组件布局:合理的组件布局对于电路性能和信号完整性至关重要。
将相关的组件放置在彼此附近,最大程度上减少信号线的长度和干扰。
3. 供电和地平面:为电路板提供稳定的供电和良好的接地是必要的。
使用分布均匀的电源和地平面,以降低功率噪声和信号串扰。
4. 信号完整性:对于高速信号或敏感信号,注意信号完整性问题,包括阻抗匹配、信号干扰、信号耦合等。
使用合适的层堆栈设计、终端匹配电阻和信号隔离技术来提高信号质量。
5. 热管理:对于功耗较高的电路,要考虑热管理。
合理安排散热元件(如散热片、散热孔等)和热传导路径,以确保电路板的温度控制在可接受范围内。
6. 丝印和标记:为了方便组装和维护,适当地添加丝印和标记是必要的。
在电路板上标注元件名称、位置、极性等信息,并使用易于识别的字体和大小。
7. DRC 检查:在 PCB 设计完成后,始终进行设计规则检查(DRC)以确保没有布线错误、短路或其他问题。
使用设计工具提供的 DRC 功能或第三方工具进行检查。
8. 原型测试:在进行批量生产之前,始终制作原型并进行测试。
通过原型测试,可以验证电路功能、性能和可靠性,并进行必要的修改和改进。
9. 学习和交流:持续学习和与其他 PCB 设计师交流经验是提升自己的关键。
参加行业活动、研讨会或加入相关的社区论坛,与其他专业人士分享经验和知识。
以上是一些常见的 PCB 设计心得,希望对你有所帮助。
当然,实际的设计过程中还会遇到各种具体情况和挑战,需要不断积累经验和尝试新的方法。
满满的干货:PCB板工艺设计经验总结1.1、PCB尺寸与形状PCB板材形状焊接加工尺寸为宽(200mm~250mm)*长(250mm~300mm)。
对PCB长边小于125mm、或短边小于100mm的,可采用拼板方式(如图1.1)。
这种尺寸利于避免波峰焊和回流焊加工过程的问题。
如果不是矩形,在PCB通过传送带加工焊接时会引起传送不稳、插件时翻板、通过波峰锡槽时焊锡激起到元件面等问题。
图1.1如不是矩形,采用工艺拼板将不规则形状的PCB拼成矩形,特别是4个角,如果有缺口,则补齐成矩形;对只有贴片元件的PCB,可允许有缺口,但缺口尺寸需小于所在边长的1/3。
图1.21.2、PCB基材在电路板的设计中,须提出PCB板材的要求,并标注于电路板设计文件的技术要求中,内容包括:PCB板材及等级(常用为环氧树脂玻璃纤维布基FR一4、FR一5);阻燃等级(UL94一VO、 UL94一V1级或绿色阻燃型);板材厚度,标称规格有0.8、1.0、1.2、1.6、2.0、2.5、3.0、3.5(单位mm);板材厚度公差±10%;对医疗器械产品,板材厚度须≥1.6mm,A1、A2级;对易燃易爆场合应用的仪器,应将阻燃等级标注于PCB板上。
1.3、镀层PCB镀层类型有镀锡(优选)、镀镍金,镀锡PCB长时间暴露在空气中易氧化,厂房储存时宜用真空包装。
1.4、板层数多面PCB板在电磁兼容防护方面具有突出的功效,同时又具有较高的制版成本,设计时宜根据信号要求折衷选择。
fclk>5MHz、或tr<5ns(脉冲的上升沿或下降沿)时,推荐用多层板;确定了用多层板后,按照Pin密度来确定布线层数。
Pin密度如必须采取双层板,则须将印制板的一面做为完整的地层。
1.5、可生产性设计PCB设计的时候,主要考虑为生产过程留足空间和基准,避免生产过程产生技术隐患。
装联焊接过程中,PCB的传送边分别留出≥5~10mm空白宽度,都不放置元器件或焊点,作为工艺边。
PCB线路板设计技巧总结5篇第一篇:PCB线路板设计技巧总结PCB线路板设计技巧总结~~~发表于:2009-01-26 13:23:53元件布局技巧:1.基本布局:(1)尽可能缩短高频元件之间的连线,设法减小其分布参数和相互之间的电磁干扰,易于相互干扰的元器件不能离得太近,输入和输出应尽量远离。
(2)当元件或导线之间可能有较高电位差时,应该加大其距离,以免放电击穿,引起短路。
(3)重15g以上的元件不能只靠导线焊盘来固定,应用支架或卡子固定。
(4)电位器、可变电容、可调电感线圈或微动开关等可调元件,应考虑整机的结构要求。
若是机外调节,其位置应考虑调节旋钮在机箱面板上的位置,若是机内调节,应考虑放在印刷板上能方便调节的地方。
(5)留出PCB板固定支架,定位螺孔和连接插座所用的位置。
2.按电路功能单元,对电路的全部器件布局:(1)通常按信号的流向逐个安排电路单元的位置,以便与主信号流通方向保持一致。
(2)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它布局。
元件应均匀,整齐,紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各单元之间的引线和连线。
(3)在高频下工作的电路,要考虑元件之间的分布参数,一般电路的元件应尽可能平行排列,这样不仅美观,还可以使装焊方便,易于批量生产。
(4)位于边上的元器件,应离PCB板边缘至少2mm。
PCB板的最佳形状是矩形(长宽为3:2或4:3),板面尺寸大于200mm*150mm时,应考虑PCB板所受的机械强度。
布线技巧:(1)输入、输出的导线应尽量避免相邻或平行,最好加线间地线,以免发生反馈。
高电平信号和低电平电路不要相互平行,特别是高阻抗、低电平信号电路,应尽可能靠近低电位。
PCB板两面的导线宜相互垂直,斜交或弯曲走线,应避免平行,以减小寄生耦合。
(2)在安装电源走线时,每1-3个TTL集成电路,2-6个CMOS 集成电路,都应在靠近集成块地方设旁路电容。
(3)PCB板导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过其电流值决定。
关于pcb设计的方法与技巧PCB(Printed Circuit Board)设计是电子产品开发过程中至关重要的一环。
在设计一块高质量的PCB时,需要综合考虑电路功能、性能指标、尺寸限制、成本等诸多因素。
本文将围绕PCB设计的方法与技巧展开讨论,帮助您更好地理解与掌握这一领域的知识。
1. 初始设计前的准备工作在开始进行PCB设计前,我们需要明确项目需求并对电路原理进行充分的了解。
这包括对电子原件的选择、电路拓扑结构的优化以及信号完整性的考虑等。
了解板子的层次结构和尺寸要求对于后续的设计过程也至关重要。
2. 合理规划与布局PCB设计中,合理的规划与布局对于电路性能和电磁兼容性具有重要影响。
在进行布局时,应将耦合效应和信号完整性等考虑在内,避免信号跳线、干扰以及EMC(Electromagnetic Compatibility)问题的产生。
合理安排组件的位置和方向,有助于提高电路的可靠性和维修性。
3. 运用规范和设计原则PCB设计有许多规范和设计原则可供借鉴。
走线的宽度和间距应符合电流需求和阻抗控制要求;引脚的布线尽量采取最短路径,减少信号延迟;分析电路中的高频和低频信号,采取相应的技术手段提高信号完整性等。
通过遵循这些规范和原则,可以降低电路故障和性能问题的风险。
4. 选择合适的层数和堆叠方式在设计多层PCB时,选择合适的层数和堆叠方式对于电路性能和EMC效果具有重要影响。
通过合理的分层规划可以减小信号回流路径,提高信号完整性;通过模拟和数字信号的分层设计,可以有效隔离干扰和减小串扰。
在设计时需要根据具体应用场景和电路需求选择合适的层数和堆叠方式。
5. 考虑散热和线宽线距等参数PCB中的散热和线宽线距等参数直接影响着电路的性能和稳定性。
在设计中,要根据电流负载、环境温度和散热条件等因素合理设置散热凸起,并设计适当大小的散热孔;对于高速信号线,要根据信号频率和阻抗要求来选择合适的线宽线距以保证信号完整性。
PCB设计经验谈经验1、元器件被选择移动时,外廓框线过大,造成移动、显示、打印方面的错误。
原因:a.创建PCB库时,元器件没有建在原点(0,0);b.多次移动和旋转了元器件,元器件属性中隐藏的字符距离元器件过远。
解决方法:a.重新在元器件编辑器终于原点(0,0)位置建元器件;b.选择显示元器件所有属性的隐藏字符,将距离过远的字符移近即可。
经验2、焊盘的选择选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向以及PCB板材等因素,焊盘设定的主要原则如下:c.焊盘的孔径要根据元器件的引脚尺寸决定,原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2- 0.4毫米。
d.圆形焊盘外径一般不小于(孔径+1.2)毫米。
对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(孔径+1.0)毫米。
当引脚距离较近时可使用椭圆形焊盘。
e.单面焊盘(贴片元器件)的孔径定义为0,焊盘和丝印在同一面。
f.单面板的焊盘要尽量加大,以提高铜箔层的附着力和元器件焊接的可靠性。
YOUT时要注意原理图的引脚定义与封装的引脚定义是否一致,注意调整。
如三极管:原理图中pinnumber 为e,b,c, 而PCB板图中为1,2,3。
h.由于设计的需求,有时可能需要自己编辑软件没有预先提供的焊盘。
●对发热且受力较大、电流较大的焊盘(例如大的输出变压器引脚焊盘),可自行设计成“泪滴状”。
●在两个较近距离焊盘之间走线时,可以考虑长短不对称的焊盘。
●在遥控器中经常运用到按键式焊盘-----梳状交叉焊盘。
●用于板间连接的插槽接口处和邦定用金手指根据需要进行定义。
经验3、过孔-------------有通孔、盲孔、埋孔之分,使用时注意属性的定义。
i.连线中过线孔太多,沉铜工艺稍有不慎就会埋下隐患。
j.电源线、高频信号线以及其他易受干扰的信号线尽量少加或不加过孔。
k.需要的载流量越大,所需的过孔尺寸越大,如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。
经验4、印刷电路板中经常需要加工一些异型孔。
PCB电路板设计经验总结PCB电路板设计是现代电子工程领域中至关重要的一部分。
通过掌握电路板设计技术,可以实现各种各样电子设备的功能和性能。
在我多年的电路板设计经验中,我总结出以下几点经验,希望能对正在从事或将要进入这个领域的人有所帮助。
首先,深入理解电路原理。
在进行电路板设计之前,必须对所要设计的电路具有深入的理解。
只有通过深入研究和学习相关电路原理,才能制定出合理的设计方案,并有效地解决设计过程中可能遇到的各种问题。
其次,合理规划电路板结构。
在进行电路板设计时,必须考虑电路板的结构和布局。
合理的电路板结构可以提高电路板的稳定性和可靠性,减少因电路间相互干扰而引发的问题。
此外,合理的布局还能减小电路板的尺寸,提高整体效率。
另外,确保信号完整性。
在高频率和高速的电路设计中,信号完整性是至关重要的。
合理的信号走线,正确的层叠设计和地引线的设置都是保障信号完整性的重要因素。
可以通过合适的信号衰减措施,如使用衙型电阻,选用合适的信号引线等,来减少信号失真和干扰。
此外,在进行电路板设计时,需要严格遵循设计规范和标准。
这些规范和标准通常包括各种规格、层叠和阻抗要求等。
遵循规范和标准可以确保电路板的可靠性和稳定性,减少因设计不当而引发的问题。
此外,还需要仔细考虑热管理问题。
在高功率电路设计中,电路板的热管理是必不可少的。
选择合适的散热材料,合理规划散热结构和设置散热器等都是保证电路板正常工作的关键。
此外,为了确保电路板设计的成功,必须进行全面的测试和验证。
通过使用专业的测试设备和仪器,可以对设计的电路板进行各种测试和验证,以确保其性能和可靠性达到预期。
最后,不断学习和提升技术。
电路板设计是一个充满挑战和机遇的领域,随着科技的进步和技术的不断更新,电路板设计的技术也在不断发展。
因此,作为一名电路板设计人员,必须保持学习的态度,不断学习新的技术和方法,以适应行业的变化和需求。
综上所述,电路板设计是一项综合性的工作,需要掌握扎实的电路基础知识,合理规划电路板结构,确保信号完整性,遵循设计规范和标准,考虑热管理问题,进行全面测试和验证,并不断学习和提升技术。
PCB多层板设计经验
1.PCB多层板设计应遵循的基本原则
(1)避免或尽量减少布线的变弯,变弯尽可能在45度或90度。
(2)尽量使转接头和接插件两端的布线保持一致。
(3)尽量使布线从信号较弱的元件到较强的元件,并以直线形式传输。
(4)大多数特定的连接应该使用宽的短线,尤其是在高频电路中。
(5)大多数信号是以线形状传输的,只有当信号本身是以圆形状传输时,才应该使用圆形布线。
(6)布线应始终保持在1层或2层,不要将布线超过2层,否则就会
出现噪声干扰和共模干扰。
(7)为了消除噪声和共模干扰,应使用双绞线或差分式结构。
(8)尽量使用小而紧凑的布线,以防止干扰电场的影响。
(9)尽量避免使用双层布线,因为双层布线易受到外部干扰。
(10)信号线允许的最大长度应跟踪的原则为:“要根据线的设计目的、长度、绝缘厚度和电导率等因素来计算线的实际直径”。
2.PCB多层板设计应特别注意的问题
(1)阻燃性:多层板的材料和组合方式以及柔性线的使用,都应满足
一定的阻燃规范要求。
(2)耐热性:多层板的材料和组合方式须满足一定的耐热规范要求。
(3)尺寸:多层板的尺寸不得超过设计允许的最大尺寸。
PCB相关经验简介:PCB是印刷电路板的缩写,它是电子产品中使用最为广泛的一种电路组成部分。
PCB设计和制作有其独特的特点和技巧。
以下是本人在PCB设计和制作中所积累的PCB相关经验。
一、PCB设计:1. 必须深入了解客户的需求,不断与客户沟通,明确他们的要求,让客户对设计方案满意而又实用。
2. 关键件应该保持可视性和可调性,这将有助于未来的维修和调整。
3. 设计时应当注意电源供电的质量,防止电源的电压和噪声对电路产生影响。
4. 保持规范化,确保规范符合国家标准,避免出现误差。
在信号传输线和电路板的布局和焊接中应使用合适的规范。
5. 保持抗干扰性能,减少干扰源。
很多情况下,干扰源是电源宽度不够或线越长,更需要采取合适的电源排布。
6. 尽可能的避免长度不匹配,严格控制信号传输线的长度,以保证信号传输线波形的完整性。
7. 保持互联性,这将有助于确保信号传输正常,提高系统性能8. 具有延展性和可扩展性,以适应电路未来的扩展需要。
二、PCB制造:1. 在PCB制造中,首先应该选择合适的材料,并对每种材料进行标记备记,便于后期跟踪维护。
2. 在选择PCB面积时,应注意空间利用率,尽量避免出现过于拥挤的空间,以免降低电路板的可靠性和安全性。
3. 选择质优的成品,并进行必要的卡口设计,它是电路板制造和检查的基础。
4. 电路板制造过程中,要严格按照PCB设计规范来操作,确保良好的质量和容错性。
5. 选择好合适的焊接工艺,保证焊接质量和可靠性。
6. 在制造电路板时,要确保准确和清晰的印刷,无内外涂层、滴漏等缺陷,保证整个电路板正常运行。
这可以通过使用高质量的化学制品和配合高精度机器来实现。
7. 要及时维护电路板,确保电路板的备案及维护记录。
对于电路板的检验,应逐一检测每个PCB结构及焊接过程,以检查是否符合设计要求和国家标准。
8. 要确保完整性,电路板的维护记录要保持完整,包含维护记录、检验记录、质量控制程序、产品目录等。
[转贴]PCB设计经验PCB设计经验一. PCB板框设计1. 物理板框的设计一定要注意尺寸精确,避免安装出现麻烦,确保能够将电路板顺利安装进机箱,外壳,插槽等。
2. 拐角的地方(例如矩形板的四个角)最好使用圆角。
一方面避免直角,尖角刮伤人,另一方面圆角可以减轻应力作用,减少PCB板因各种原因出现断裂的情况。
3. 在布局前应确定好各种安装孔(例如螺丝孔)及各种开口,开槽。
一般来说,孔与PCB 板边缘的距离至少大于孔的直径。
4. 当电路板的面积大于200 x 150 mm时,应重视该板所受的机械强度。
从美学角度来看,电路板的最佳形状为矩形。
宽和长之比最好是黄金比值0.618(黄金比值的应用也是很广的)。
实际应用时可取宽和长为2:3或3:4等。
5. 结合产品设计要求(尤其是批量生产),综合考虑PCB板的尺寸大小。
尺寸过大,印刷铜线过长,阻抗增加,抗噪声能力下降;尺寸过小,散热不好,线距不好控制,相邻导线容易干扰。
6. 一般来说,板框的规划是在KeepOutLayer层进行。
二.PCB板布局设计元件布置是否合理对整板的寿命,稳定性,易用性及布线都有很大的影响,是设计出优秀PCB板的前提。
不同的板的布局各有其要求和特点,但当中不乏一些通用的规则,技巧。
现详细介绍给DIYer,希望能够从中提高DIYe 的技能水平。
1. 元件的放置顺序①一般来说,首先放置与整板的结构紧密相关的且固定位置的元件。
比如常见的电源插座,开关,指示灯,各种有特殊位置要求的接口(连接件之类),继电器等,并且不要与PCB板中的开孔,开槽相冲突,位置要正确。
放置好后,最好用软件的锁定功能将其固定。
②接着放置体积大的元件和核心元件以及一些特殊的元件。
例如变压器等大元件,集成电路,处理器等核心IC 元件,发热元件等。
这些元件会随着布线的考虑有所移动,因此是大致的放置,更不用锁定。
③最后放置小元件。
例如阻容元件,辅助小IC等。
2. 注意点①原则上所有元件都应该放置在距离板边缘3mm以上的地方。
尤其在大批量生产时的流水线插件和波峰焊,此举是要提供给导轨槽使用的,同时可以防止外形切割加工时引起边缘部分缺损。
②要重视散热问题。
对于一些大功率的电路,应该将其发热严重的元件(如功率管,高功率变压器等)尽量分布在板的边缘,便于热量散发,不要过于集中在一个地方。
总之要适当,尤其在一些精密的模拟系统中,发热器件产生的温度场对一些放大电路的影响是严重的。
除了保证有足够的散热措施外,一些功率超大的部分建议做成一个单独的模块,并作好隔热措施,避免影响后续信号处理电路。
还有一点,电解电容不要离热源太近,以免电解液过早老化,寿命剧减。
热敏元件切忌靠近热源!③注意元件的重量问题。
对于一些较重的元件,建议设计成用支架固定,然后焊接。
一些又大又重且发热多的元件,不应直接安装在PCB板上,而应考虑安装在机箱底版上。
④重视PCB板上高压元件或导线的间距。
若要设计的电路板上同时存在高压电路和低压电路,则器件之间或导线之间就可能存在较高的电位差。
此时应将它们分开放置,加大导线的间距,以免放电引起意外短路。
还应注意带高压的器件应布置在人手不易触及的地方。
⑤摆放元件时,注意焊盘不要重叠,或相碰,避免短路。
还有,焊盘重叠放置,在钻孔时会在一处地方多次钻孔,易导致钻头断裂,焊盘和导线都有损伤。
⑥注意元件摆放不要与定位孔,固定支架等有空间冲突。
元件应与定位孔,固定支架等保持适当的距离,空间,避免安装冲突。
⑦注意电路中用于调节的器件(例如电位器,可调电容器,微动,拨动开关等)。
在布局时应充分结合整机结构要求来布置:若只在机内调节,则应放置在方便调节的地方;若是机外面板调节,则应配合面板旋钮的位置来布局。
3. 布局技巧①对照、结合原理图,以每个功能电路的核心元件(通常是IC芯片)为中心,其他阻容元件等围绕它展开布局。
元件应均匀、整齐、紧凑地布置,不仅要考虑整齐有序,更要注重稍候布线的优美流畅性。
②按照电路的流程合理布置各子功能电路,使信号流畅,并使信号尽可能保持一致的方向。
③尽量缩短相关元件之间的连线距离,特别是高频元件间的连线距离,减少它们的分布参数。
例如振荡电路元件应尽可能靠近。
④一般尽可能使元件平行对齐排列,避免横七竖八。
这样不但美观,而且便于安装焊接,批量生产。
⑤输入和输出元件应当尽量远离。
容易相互干扰的元件不能挨得太近。
⑥合理区分模拟电路部分,数字电路部分,噪声产生严重的部分(如继电器火花,大电流、高压的开关)。
设法优化调整它们的位置,使相互间的信号耦合最小,减少电磁干扰。
例如尽可能让电机、继电器与敏感的单片机远离。
⑦强信号与弱信号,交流信号与直流信号要分开设置隔离。
⑧在布线前应检查确定好各类元件的焊盘大小。
若在布完线后,再修改焊盘的大小,则极易引起焊盘与导线或焊盘与焊盘的间距问题,严重时造成短路!三.PCB板布线设计1. 注意点①输入和输出的导线应避免相邻、平行,以免发生回授,产生反馈耦合。
可以的话应加地线隔离。
②布线时尽量走短、直的线,特别是数字电路高频信号线,应尽可能的短且粗,以减少导线的阻抗。
③遇到需要拐角时,高压及高频线应使用135度的拐角或圆角,杜绝少于90度的尖锐拐角。
90度的拐角也尽量不使用,这在高频高密度情况下更要关注,这些都为了减少高频信号对外的辐射和耦合。
④相邻两层的布线要避免平行,以免容易形成实际意义上的电容而产生寄生耦合。
例如双面板的两面布线宜相互垂直,斜交或弯曲走线。
⑤数据线尽可能宽一点(特别是单片机系统),以减少导线的阻抗。
数据线的宽度至少不小于12mil(0.3mm),可以的话,采用18至20mil(0。
46至0.5mm)的宽度就更为理想。
⑥注意元件布线过程中,过孔使用越少越好。
数据表明,一个过孔带来约0.5pF 的分布电容,减少过孔数量能显著提高速度。
⑦同类的地址线或数据线,走线的长度差异不要太大,否则短的线要人为弯曲加长走线,补偿长度的差异。
2. 布线技巧①良好的布局对自动布线的布通率大有益处。
根据实际设计要求预设好布线的规则(例如走线拓扑,过孔大小,线距等等),然后先进行探索式布线,把短线快速连接好,可以利用交互式布线,把要求严格的线进行布线。
接着进行迷宫式布线,把剩余的线全局不好,再进行全局路径优化,可以断开已布的线重新再布。
②电源线和地线应尽量加宽,不要嫌大,最好地线比电源线宽,其关系是:地线﹥电源线﹥信号线。
加宽除了减少阻抗降低压降外,更重要的是降低耦合噪声。
③各种信号线的走线不要形成环路(回路),若是不可避免要形成环路,应设法将环路面积减至最少,以降低感应噪声。
自动布线的走线拓扑中的菊花状走线能有效避免布线时形成环路。
④尽量使电源线﹑地线的走线方向与数据线走向平行一致,这样对增强抗噪声能力大有益处。
⑤高频信号线要注意近距离平行走线所引起的交叉干扰。
对于双面板,可在平行信号线的反面设置大面积的地来降低干扰;对于多层板,可利用电源层或地线层来降低干扰。
⑥在数字电路系统中,同类的数据线﹑地址线之间不必担心互相干扰,但读﹑写﹑时钟线等控制信号线应避免走在一起,最好用地线保护起来。
⑦地线或铺地应尽量与信号线保持合理的相等距离,在安全范围内尽可能靠近信号线。
⑧电源线和地线应尽可能相邻靠近,以减少回路面积,降低辐射耦合。
⑨数字信号频率高,模拟信号敏感度高。
布线时,高频信号线应尽可能远离敏感的模拟电路器件。
⑩对于一些关键的信号线是否采取了最佳的保护措施。
例如加地线保护。
⑾信号﹑元件的连线越短越好,其长度不宜超过25cm 。
某条连线使用的过孔数量也应尽量少,最好不要超过2个,以免引入太多的分布参数,况且过孔太多,对PCB板的机械强度也有影响。
⑿敏感的信号线(例如复位线,中断线,片选线等)不要靠近大电流的导线,要远离I/O 线和接插件。
⒀石英晶体振荡器下面不要走任何信号线;其外壳要设计成接地;用地线把时钟区包起来,屏蔽干扰信号;时钟线尽量短。
3. 地线设计①对模拟电路来说,地线的处理相当重要。
如功放电路,很微小的地噪声都会因为后级放大而对音质产生严重的影响;又如高精度的A/D转换电路中,如果地线上有高频干扰存在将会是放大器产生温飘,影响工作。
②对数字电路来说,由于时钟频率高,布线及元件间的电感效应明显,地线阻抗随着频率的上升而变得很大,产生射频电流,电磁干扰问题突出。
③充分利用表面粘贴式元件(贴片元件),少用直插式元件。
这样可以省去很多直插焊盘孔,把多出来的空间让给地线;设法让信号线尽量在顶层走,将底层尽量完整的做地线层或铺地,保持地电流的低阻抗畅通。
④数字电路的地和模拟电路的地要分开处理。
在PCB 板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,两者的地线不要相混,必须彼此分开布线,最后只在电源的地相接,或在某一处短接后再接到电源的地。
具体最后如何相接由系统设计决定。
⑤正确运用单点接地和多点接地。
在低频电路中,信号的工作频率小于1MHZ ,它的布线和元器件间的连线电感影响较少,而接地电路的形成的地环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。
这种接法通常用于音频功放电路,模拟电路,60HZ直流电源系统等。
当信号工作频率大于1MHZ时,连线电感会增大地线阻抗,产生射频电流。
此时必须尽量降低接地阻抗。
采用多点接地法可有效降低射频电流的影响。
⑥尽量加粗接地线。
尤其模拟地线应尽量加大引出端的接地面积。
若地线很细,阻抗就会很大,接地电位随着电流的变化而变化,致使信号电平不稳定。
最好使地线能够通过3倍于电路允许的最大电流。
4. 铺铜(主要是指铺地)设计①为了提高系统的可靠性,大面积铺地是必须的,而且是行之有效的。
特别是微弱信号处理的电路② PCB 板上应尽可能多的保留铜箔做铺地。
这样得到的传输线特性和屏蔽效果,比一条长长的地线要好。
③大面积铺铜通常有2种作用:一是散热,二是提高抗干扰能力。
④在铺设大面积的铜皮时,建议将其设置成网状。
一来可以防止PCB 板的基板与铜箔的黏合剂在浸焊或受热时,产生挥发性气体﹑热量不易排除,导致铜箔膨胀﹑脱落现象;二来更重要的是网格状的铺地,其受热性能高频导电性性能都要大大优于整块的实心铺地。
⑤为了保持足够低的地阻抗,铺地的连续性很重要。
在双面板中,有时为了走一两条信号就将地线分割开,这对于地电流的流畅性是极不利的,必须另想他法。
⑥多层板布线时,抑制电磁干扰的重要思想是:当信号线与地线层相邻布线时,其时钟信号特性最好。
信号线层有剩余的走线,应当首先考虑在电源层上布完,而保留完整的地线层。
⑦对于只有数字电路的PCB 板,可用宽的铜箔线围在板的四周边缘处组成闭环回路,并连接到地。
这样做大多能提高抗噪声能力。
(注意:模拟电路不适用)⑧大面积铺铜距离板边缘至少保证0.3mm以上。
因为在切割外形时,如果切到铜箔上,就容易造成铜箔翘起产生尖刺或引发焊剂脱落。