手动规划电路板1
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电路板布局很迷茫,怎么办?10年经验电子工程师教你17条布局法则当我们对整个电路原理分析好以后,就可以开始对整个电路进行布局布线。
T oday,我们唠唠布局的思路和原则。
1、首先,我们会对结构有要求的器件进行摆放,摆放的时候根据导入的结构,连接器得注意1脚的摆放位置。
2、布局时要注意结构中的限高要求。
3、如果要布局美观,一般按元件外框或者中线坐标来定位(居中对齐)。
4、整体布局要考虑散热。
5、布局的时候需要考虑好布线通道评估、考虑好等长需要的空间。
6、布局时需要考虑好电源流向,评估好电源通道。
7、高速、中速、低速电路要分开。
8、强电流、高电压、强辐射元器件远离弱电流、低电压、敏感元器件。
9、模拟、数字、电源、保护电路要分开10、接口保护器件应尽量靠近接口放置。
11、接口保护器件摆放顺序要求:(1)一般电源防雷保护器件的顺序是:压敏电阻、保险丝、抑制二极管、EMI滤波器、电感或者共模电感,对于原理图缺失上面任意器件顺延布局;(2)一般对接口信号的保护器件的顺序是:ESD(TVS管)、隔离变压器、共模电感、电容、电阻,对于原理图缺失上面任意器件顺延布局;严格按照原理图的顺序(要有判断原理图是否正确的能力)进行“一字型”布局。
12、电平变换芯片(如RS232)靠近连接器(如串口)放置。
13、易受ESD干扰的器件,如NMOS、CMOS器件等,尽量远离易受ESD干扰的区域(如单板的边缘区域)。
8月25日晚上,由卧龙会布布熊来一次讲座内容:《工程师应该掌握的PCB板热分析知识和技能》我们来一次PCB板热仿真,赶紧加入下面卧龙会IT技术圈子,详情看精华区,上次的传输线仿真讲座录制视频也记得去观看14、时钟器件布局:(1)晶体、晶振和时钟分配器与相关的IC器件要尽量靠近;(2)时钟电路的滤波器(尽量采用“∏”型滤波)要靠近时钟电路的电源输入管脚;(3)晶振和时钟分配器的输出是否串接一个22欧姆的电阻;(4)时钟分配器没用的输出管脚是否通过电阻接地;(5)晶体、晶振和时钟分配器的布局要注意远离大功率的元器件、散热器等发热的器件;(6)晶振距离板边和接口器件是否大于1inch。
电路板布线的技巧和注意事项电路板布线是电子产品设计和制造过程中十分重要的一步,它直接关系到电路性能的稳定性和可靠性。
以下是电路板布线的技巧和注意事项,以帮助读者更好地进行布线设计。
一.布线前的准备工作1.了解电路板的整体需求和设计目标,明确电路的功能和性能要求。
2.根据电路设计要求选择合适的电路板材料和电路板尺寸。
二.电路布线的基本原则1.信号线和电源线要分开布线,避免相互干扰。
2.尽量采用简洁的布线路径,减少信号路径的长度。
3.避免信号线和电源线相交,以减少串扰和噪声。
4.根据信号电平和频率选择合适的布线宽度和间距。
三.布线规划和分区1.将电路板划分为逻辑分区,根据信号流向和频率确定各个分区之间的关系。
2.确定每个分区的主要信号和电源连接端口。
四.信号线布线技巧1.根据信号的高低频特性选择合适的信号路径。
高频信号要尽量缩短布线长度。
2.将高频信号线和电源线压铺在地面层附近,以减少电磁干扰。
3.临近地和电源线之间要保持足够的间距。
4.尽量避免信号线和地线相交,以减少互耦和串扰。
5.避免信号线和边缘走线相交,尤其是高频信号线。
五.电源线布线技巧1.电源线要尽量短且宽,以减少电阻和电压降。
2.将电源线与地线平行布线,以减少电感和电磁干扰。
3.电源线要尽量远离高频信号线,以防止相互干扰。
4.电源线和信号线之间要保持一定的间距,避免辐射或串扰。
六.地线布线技巧1.地线要尽量宽,以降低电阻和噪声。
2.尽量采用星型或树型地线布线方式,减少地线环路。
3.临近高频信号线的地线要保持足够的间距,以避免串扰。
七.避免布线错误1.避免过度布线,尽量减少层数。
2.避免布线路径过于复杂和交错,以方便排查故障和维护。
3.布线前要进行性能仿真和验证,确保电路稳定可靠。
总结起来,电路板布线是设计过程中至关重要的一步,良好的布线设计能够提高电路的性能和可靠性。
通过合理划分逻辑分区、分开布线、避免干扰和串扰等技巧和注意事项,可以使布线设计更加科学和有效。
电路板基本设计流程和设计方法说实话电路板基本设计流程和设计方法这事儿,我一开始也是瞎摸索。
就说这设计流程吧,最开始肯定得有个想法,你得知道这个电路板是干啥用的,就好比你要建房子,你得先知道这房子是住人的还是当仓库的。
我刚开始就不管这个,上来就想画线路,结果画到一半发现完全不满足功能需求,那只能推倒重来,这可老费劲了。
有了功能想法之后呢,就得开始选型。
这里面涉及到选各种元件,像是芯片啊、电容电阻啥的。
我那时候就有点贪便宜,选了些不知名小厂的元件,结果在测试的时候,性能不稳定,出现各种莫名其妙的问题。
后来就明白,元件选型还是得选质量可靠、口碑好的,哪怕贵点。
这就像你挑食材做饭,你想做顿大餐,要是用烂菜叶子那肯定是不行的。
选完型就开始画原理图了。
这一步就相当于搭房子的框架。
我试过好多绘制原理图的工具,像Altium Designer啊、Cadence啊。
在画原理图的时候,很容易就因为粗心犯连线错误。
有时候找不到元件的正确引脚连接,这可能就需要你又回头去仔细揣摩元件的数据手册。
我就经常犯这种低级错误,浪费好多时间去排查。
原理图完成之后就到了布局布线这块。
布局的话就把元件按照一定规则摆放好,比如功率大的元件要分布合理,避免热量聚集。
这像啥呢,就像在屋子里安排家具,东西摆不好那空间利用就不合理。
布线就更头疼了,要考虑信号完整性、电磁干扰啥的。
我一开始时就随便走线,结果电路板工作起来就受到干扰了。
后来才知道一些基本原则,好比电源线要尽量宽一点,而且信号之间要避免平行走线太长等等。
还有一个容易被忽略的是进行设计规则检查。
这就像对你建的房子进行质量安检一样。
有时候看着设计得挺好,一检查就发现各种隐患,像间距不够啊之类的问题,如果不检查,等电路板做出来那就只能报废了。
这就是我对电路板基本设计流程和方法的一些摸索了,这里面坑不少,但慢慢也能找到自己的一套方式。
我觉得多实践、多总结失败的教训才能不断提高这方面的能力。
电路设计流程如何进行电路布局与布线规划电路设计是电子工程中的重要环节,电路布局和布线规划是其中的关键步骤。
正确的电路布局和布线规划能够使电路稳定运行、减少干扰和噪声,并提高电路的可靠性和性能。
本文将介绍电路设计流程中电路布局和布线规划的具体步骤和注意事项。
1. 电路布局电路布局是将电路元件在电路板上合理地摆放的过程,目的是确保信号传输的良好、电路的稳定性和散热效果的优良。
以下是电路布局的步骤:步骤一:分析和理解电路需求。
首先要了解电路所需的功能和性能要求,确定元器件、接口和布局的大致位置,评估电路中各组件的功耗和散热要求。
步骤二:选择基本电路板形状和尺寸。
根据电路的复杂程度和尺寸要求,选择适合的电路板形状和尺寸。
通常有单面板、双面板和多层板等选择。
步骤三:划定电源和地线区域。
将电源线和地线线路规划在电路板上的特定区域,以减少信号干扰和提供稳定的电源。
步骤四:确定信号链路。
根据电路设计要求,确定信号链路的布局,将相关组件相对靠近,减少信号线路长度,提高信号传输的稳定性和抗干扰能力。
步骤五:考虑散热问题。
根据电路元器件的功耗和热散热要求,合理安排散热元件的位置和通风空隙,以保持电路的稳定运行。
步骤六:考虑维护和测试。
合理安排电路板上组件的布局,方便后期的维护和测试,例如标记元件的编号和提供测试点。
2. 布线规划布线规划是将电路元件之间的信号线路连接起来的过程,合理的布线规划可以减少仿真误差和信号干扰,提高电路的性能和可靠性。
以下是布线规划的步骤:步骤一:制定布线策略。
根据电路的复杂度和信号传输要求,制定合适的布线策略,例如单边布线、双边布线或者多层布线等。
步骤二:划分信号和电源地线。
将信号线和电源线进行分离,以减少信号间的相互干扰。
步骤三:避免交叉干扰。
根据信号线的性质,避免交叉布线,尤其是高频和低频信号。
步骤四:平衡信号线长度。
为了减少信号延迟和时钟偏移,应尽量平衡布线中信号线长度,确保信号到达时间的同步性。
手工制作电路板的简单方法你对一款电子电路感兴趣,想进行制作,而用于连接电路,固定元件的电路板,可购买市售的多孔电路板,也可自制。
下面介绍几种手工制作电路板的方法。
一、手描法1、按照所用元器件管脚的间距,依据电路原理图,画出布1:1的布线图。
2、将附铜板(可网购)裁成所需要的大小,用去污粉或洗洁净将附铜面处理干净。
若有氧化处,还需用极细的砂纸打磨掉。
3、把画好的布线图,用复写纸画到电路板的附铜面。
4、用很细的毛笔,将调和漆描在附铜板上所划的线条上。
焊点处,用火柴头蘸上漆点一下,即可形成焊盘。
5、待油漆完全干了以后,用小刀修整线条,使之尽量直一些,没有毛刺。
6、将块状的三氯化铁(化工油漆店有售)用热水稀释,水温在40度左右,倒入一耐腐蚀的器皿,把油漆已经自然干燥的电路板放入其中,用手轻轻晃动,以加快腐蚀速度。
等没有线条的裸铜部分被完全腐蚀掉后,用水冲洗干净。
7、用香蕉水把电路板线条上的油漆擦洗掉,然后用直径0.6~1mm左右的钻头在焊盘处打孔。
8、给做好的板子涂上松香酒精助焊剂。
下图是笔者用此方法制作的一块【时间控制器】电路板。
二、刀刻法画布线图、对附铜板基板的处理,将布线图画到附铜板上的步骤与上述手描法的1、2、3相同。
然后,将粘性好的宽幅透明胶带,贴在巳画好布线图的附铜板上。
以镊子、尺子配合,用小刀刻,揭掉胶带的无用部分,留下的胶带线条,形成了保护层。
要确认留下的线条与附铜板附着牢靠,然后进行腐蚀、打孔、涂助焊剂,方法步骤与手描法相同。
下图,是笔者以此方法制作的一块【双路可调式直流稳压电源】的电路板。
三、预切符法在一些电子器材店,也可在网上,能买到一种预先切好的,带粘性的,具有各种直径的焊盘,各种宽度的线条,它们是专门用来制作印刷电路板的。
将焊盘以及线条,贴在清洁过,画有布线图的电路板上,形成保护层。
腐蚀时,未贴线条的部分会被腐蚀掉。
打孔涂助焊剂方法同前述。
此法制出的电路板质量很高,能接近或达到专业水准。
电路板的设计方法
"电路板的设计方法" 指的是一种技术或过程,用于规划和创建电路板,即印刷电路板(PCB),它是电子设备中的关键组件,用于连接和固定电子元件。
设计电路板的方法可以包括以下几种:
1.手动设计:早期的电路板设计主要是通过手动方式完成的,包括在纸上画
出电路图,然后转换为实际的物理布局。
2.专业设计软件:现在,大多数电路板设计使用专业软件工具来完成。
例如,
Allegro、PADS、Eagle等都是流行的电路板设计软件。
3.原理图设计:首先,设计师会使用原理图编辑器来绘制电路的逻辑图。
这
通常涉及到电子元件及其连接方式。
4.布局和布线:在原理图设计完成后,设计师会进行布局和布线设计,即确
定电子元件在电路板上的物理位置,以及它们之间的连接线路。
5.检查和优化:设计师会进行各种检查,确保电路板设计的正确性,并进行
必要的优化,以提高性能、降低成本或减小尺寸。
6.生产准备:一旦设计完成并经过验证,设计师会将设计数据发送给制造商
进行生产。
"电路板的设计方法" 是一个广泛的主题,涵盖了从手动设计到使用专业软件的整个过程。
随着技术的发展,新的设计方法和工具不断出现,使得电路板设计变得更加高效和精确。
PCB 的手动布局
在电路设计中,布局是一个重要的环节。
布局结果的好坏将直接影响布线的效果,因 此可以说合理的布局是PCB设计成功的第一步。
布局的方式分两种,一种是自动布局,另 一种是手动布局。
在实际的PCB设计中,大多采用手动布局的方式。
一、PCB 的规划:
手动布局的第一步是对PCB进行规划,这是初学者最容易忽视但在实际工作却极其重 要的一个步骤。
通常,在PCB规划时要综合考虑以下几个方面的内容:
1、PCB的尺寸
一般来说,PCB的布局首先要来考虑PCB尺寸的大小:PCB尺寸过大时,印制线路长, 阻抗增加,抗噪声能力下降,从而导致相应的成本也增加;PCB 尺寸过小时,PCB 中元件 的散热将会变差,同时相邻线路容易受到干扰。
电路板的最佳形状为矩形,长宽比为3:2 或4:3。
电路板面尺寸大于200×150mm时, 应该考虑电路板的机械强度。
在PCB规划时应留出PCB定位孔和固定支架所占用的位置,对于位于电路板边缘的元 器件,离电路板边缘一般不小于2mm。
2、PCB加工工艺与使用条件的要求
在进行PCB规划时,要充分考虑是否符合PCB 制造工艺要求?有无定位标记?元件在 二维、三维空间上有无冲突?元件布局是否疏密有序,排列整齐?是否全部布完?需要经 常更换的元件能否方便地更换?插件板插入设备是否方便?热敏元件与发热元件之间是 否有适当的距离?调整可调元件是否方便?在需要散热的地方,装了散热器没有?空气流 是否通畅?信号流程是否顺畅且互连最短?插头、插座等与机械设计是否矛盾?线路的干 扰问题是否有所考虑?
3、考虑整体美观。
对于一个成功的产品来说,设计人员要在注重内在质量的同时兼顾整体的美观。
对于 一个PCB来说,其中的元器件布局要求应该均衡,排列疏密有序。
二、重要元件的布局
在规划完成后,设计人员需要确定PCB中重要元件的位置。
这些重要元件包括电源器 件、接插件、可调器件、发热及热敏感器件、高频器件、体积或重量大的器件、高压器件 等。
对于这些重要器件,应遵守以下的布局原则:
1、DC/DC变换器、开关元件和整流器应尽可能靠近变压器放置,整流二极管尽可能靠 近调压元件和滤波电容器。
以减小其线路长度。
2、电磁干扰(EMI)滤波器要尽可能靠近EMI 源,并放在同一块PCB上。
3、除特殊需要外,接插件应该尽量布置在 PCB 的边缘,驱动电路应尽量靠近印制电 路板边的接插件,让其尽快离开PCB
4、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PCB 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。
5、发热元件应该布置在 PCB 的边缘,以利散热。
如果 PCB 为垂直安装,发热元件应 该布置在PCB的上方。
对于那些发热量比较大的元器件,则不宜安装在PCB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。
6、对于重量较大的元器件,应当用支架加以固定,然后焊接。
7、某些元器件或线路之间可能有较高的电位差,因此应加大它们之间的距离,避免 放电时引起意外短路。
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。
图 1 重要元件的布局
三、通用的布局原则
在完成了PCB规划并对重要元件进行布局后,就可以开始对其他的元件进行布局了。
电子设备中数字电路、模拟电路以及电源电路的元件布局和布线其特点各不相同,它们产 生的干扰以及抑制干扰的方法也不相同。
此外,高、低频电路由于频率不同,其干扰以及 抑制干扰的方法也不相同。
所以在元件布局时,应该将数字电路、模拟电路以及电源电路 分别放置,将高频电路与低频电路分开,有条件时应使之各自隔离或单独做成一块 PCB。
此外,布局中还应特别注意强、弱信号的器件分布及信号传输方向途径等问题。
为将干扰减轻到最小程度,要遵循以下通用的布局原则:
1、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,应该使相应的布局便于信号的传 输,同时应使信号尽可能保持一致的方向。
2、布局应该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。
3、高、中、低速逻辑电路在PCB上要用不同区域,PCB板按频率和电流开关特性分区, 噪声元件与非噪声元件要距离远一些。
4、对于工作于高频的电路,应该考虑元器件之间的分布参数。
一般电路应尽可能使 元器件平行排列,这样不但美观和装焊容易,而且易于批量生产。
5、应该尽可能地缩短高频元器件之间的距离,同时设法减少分布参数和相互间的电 磁干扰。
另外,易受干扰的元器件相互之间不能离得太近,输入、输出元件应尽量远离。
6、低电平信号通道不能靠近高电平信号通道和无滤波的电源线,包括能产生瞬态过 程的电路。
将低电平的模拟电路和数字电路分开,避免模拟电路、数字电路和电源公共回 线产生公共阻抗耦合。
7、保证相邻板之间、同一板相邻层面之间、同一层面相邻布线之间不能有过长的平
行信号线。
对噪声敏感的布线不要与大电流,高速开关线平行。
图 2 手动布局实例。