电路设计规则
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PCB电路设计规范及要求板的布局要求一、印制线路板上的元器件放置的通常顺序:1、放置与结构有紧密配合的固定位置的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类,这些器件放置好后用软件的LOCK 功能将其锁定,使之以后不会被误移动;2、放置线路上的特殊元件和大的元器件,如发热元件、变压器、IC 等;3、放置小器件。
二、元器件离板边缘的距离: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、可能的话所有的元器件均放置在离板的边缘3mm以内或至少大于板厚,这是由于在大批量生产的流水线插件和进行波峰焊时,要提供给导轨槽使用,同时也为了防止由于外形加工引起边缘部分的缺损,如果印制线路板上元器件过多,不得已要超出3mm范围时,可以在板的边缘加上3mm的辅边,辅边开V 形槽,在生产时用手掰断即可。
三、高低压之间的隔离:在许多印制线路板上同时有高压电路和低压电路,高压电路部分的元器件与低压部分要分隔开放置,隔离距离与要承受的耐压有关,通常情况下在2000kV时板上要距离2mm,在此之上以比例算还要加大,例如若要承受3000V的耐压测试,则高低压线路之间的距离应在3.5mm以上,许多情况下为避免爬电,还在印制线路板上的高低压之间开槽。
四、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。
薄膜电路设计规则(微波电路工艺研究所)1.0 目的1.1本文件定义了薄膜电路的设计规则。
1.2这些规定被薄膜生产者应用于所有薄膜电路的制造。
1.3本文件分为两部分:1. 为了保质保量生产出与工艺所加工技术相匹配的产品,须遵守基本的设计规则。
2. 掩膜版要求。
2.0 基本设计规则2.1标准的基片形状是正方形或长方形。
形状为异形的基片应与工艺所沟通解决。
2.2所有电路图形用AutoCAD软件进行绘制,由直线,圆弧或由它们的组合而构成,并且是封闭的图形,图形不需要填充,输出格式为.DWG或者.DXF;其它图形软件所绘制的图形文件是不被接受的。
2.3电路图形文件以电子邮件及其他电子数据形式传递与工艺所,并注明型号、设计师及联系电话,以便沟通。
2.4基片的类型、尺寸、厚度、数量和表面质量要求须详细说明。
2.5基片表面金属的要求须详细说明,它包括基片正反面的金属结构、厚度和公差。
2.6基片典型金属结构有三层,从下到上依次为:电阻层:氮化钽(TaN)支持层:钛钨(TiW)导线层:金(Au)2.7金层厚度要求≤ 4 微米,可提供的最小线宽是18 微米。
需要更小线宽请与工艺所沟通解决。
(见图1)2.8金层厚度要求≤ 4 微米,可提供的最小缝隙是18 微米。
需要更小缝隙请与工艺所沟通解决。
(见图1)2.9金层厚度要求≤ 4 微米,可提供的基片上关键图形尺寸的最小偏差是± 2.54 微米(如电感、朗格电桥的线和缝等),非关键图形尺寸的最小偏差是± 7.62微米。
2.10金层标准厚度是4 微米,厚度的标准偏差是± 20%。
2.11氮化钽电阻标准方阻为50Ω/ □,电阻标准偏差是± 10%。
需要其它方阻请与工艺所沟通解决。
2.12电阻图形最小的宽度和长度是50 微米。
2.13所有导体和电阻图形到基片边缘的最小距离是50 微米。
(见图2)2.14可加工金属化孔最小直径为0.1 mm,标准比率是1.0 ,薄膜基片能接受的最小比率是0.8。
高频电路设计布线技巧,您需要知道这十项规则如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),通常就称为高频电路。
高频电路设计是一个非常复杂的设计过程,其布线对整个设计至关重要!【第一招】多层板布线高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须,也是降低干扰的有效手段。
在PCB Layout阶段,合理的选择一定层数的印制板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,更好地实现就近接地,并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度,同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等,所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。
有资料显示,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。
但是,同时也存在一个问题,PCB 半层数越高,制造工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求我们在进行PCB Layout时,除了选择合适的层数的PCB板,还需要进行合理的元器件布局规划,并采用正确的布线规则来完成设计。
【第二招】高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或者圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。
【第三招】高频电路器件管脚间的引线越短越好信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到靠近它的元器件上去,所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB 线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。
【第四招】高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓引线的层间交替越少越好是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好。
据侧,一个过孔可带来约0.5pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度和减少数据出错的可能性。
【第五招】注意信号线近距离平行走线引入的串扰高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的串扰,串扰是指没有直接连接的信号线之间的耦合现象。
PCB设计常用规则1、电气规则electrical rules电气设计规则用来设置在电路板布线过程中所遵循的电气方面的规则,包括安全间距、短路、未布线网络和未连接引脚这四个方面的规则:1、安全间距规则clearance该规则用于设定在设计中,导线、过孔、焊盘、敷铜填充等对象之间的安全距离;安全距离的各项规则以树形结构形式展开,用鼠标单击安全距离规则树中的一个规则名称,如polygon clearance,则对话框的右边区域将显示这个规则使用的范围和规则的约束特性---如polygon clearance规则约束文件中的多边形敷铜与文件中其他的对象如走线、焊盘、过孔等的安全距离是;2、短路规则short-circuit该规则设定电路板上的导线是否允许短路,在该规则的约束对话框中的constraints区域中选中allow short circuit复选框,则允许短路,反之则不允许短路;---一般保持默认不改3、未布线网络规则unrouted net该规则用于检查指定范围内的网络是否布线成功,如果网络中有布线不成功的,该网络上已经布完的导线将保留,没有成功布线的将保持飞线;---一般保持默认不改4、未连接引脚规则unconnected该规则用于检查指定范围内的元器件引脚是否连接成功;默认是一个空规则,如果有需要设计有关的规则,可以添加;2、布线规则routing rules布线规则主要是与布线设置有关的规则,共有以下七类:1、布线宽度width该规则用于布线时的布线宽度的设定;用户可以为默写特定的网络设置布线宽度,如电源网络;一般每个特定的网络布线宽度规则需要添加一个规则,以便于其他网络区分;constraints区域内含有粉色框中的三个宽度约束,即:最小宽度、首选宽度和最大宽度分别为从左到右的顺序说明;该区域中还有四个可选项,即:分别检查导线/弧线的最小/最大宽度、检查敷铜连接的最小/最大宽度、特性阻抗驱动的线宽、只针对层集合中的层即可布线层分别为从上到下顺序说明;2、布线方式routing topology该规则用于定义引脚之间的布线方式;此规则有七种布线方式,从上到下的顺序依次表示布线方式为:以最短路径布线、以水平方向为主的布线方式水平与垂直比为5:1、以垂直方向为主的布线方式垂直与水平比为5:1、简易菊花状布线方式需指定起点和终点,否则与shortest方式相同、中间驱动的菊花状布线方式需指定起点和终点,否则与shortest方式相同、平衡菊花状布线方式需指定起点和终点,否则与shortest方式相同、放射状布线方式;---在自动布线时需要设置3、布线优先级别routing priority该规则用于设置布线的优先次序,优先级别高的网络或对象会被优先布线;优先级别可以设置的范围是0到100,数字越大,级别越高;可在routing priority选项中直接输入数字设置或用其右侧的增减按钮来调节;---在自动布线时需要设置4、布线板层routing layers该规则用于设置允许自动布线的板层,默认状态下其顶层为垂直走向,底层为水平走向若要改变布线方向,则可执行auto route-->set up,再单击situs routing strategies对话框中的edit layer directions按钮,打开层布线方向设置对话框来设置走线方向;---在自动布线时需要设置5、布线转角routing corners该规则用于设置自动布线的转角方式,有45°,90°和圆弧转角三种布线方式;---在自动布线时需要设置6、布线过孔类型routing via style该规则用于设置布线过程中自动放置的过孔尺寸参数,在constraints区域中设置过孔直径via diameter和过孔的钻孔直径via hole size;---在自动布线时需要设置,同时在手动布线过程中按键切换布线层时添加的过孔的大小也受此规则约束;7、扇出布线控制fanout control该规则主要用于球栅阵列,无引线芯片座等种类的特殊器件的布线控制;默认状态下,包含以下五种类型的扇出布线规则:fanout_BGA球栅阵列封装扇出布线,fanout_LCC无引脚芯片封装扇出布线,fanout_SOIC小外形封装,fanout_small 元器件引脚少于五个的小型封装,fanout_default系统默认扇出布线;以上五种类型的扇出布线规则选项的设置方法都相同,均在constraints区域:Fanout style:扇出类型,用于选择扇出过孔与SMT元器件的放置关系;有auto扇出过孔自动放置在最佳位置,inline rows扇出过孔放置成两个直线的行,staggered rows扇出过孔放置成两个交叉的行,BGA扇出重现BGA,under pads 扇出过孔直接放置在SMT元器件的焊盘下这5中选择;Fanout direction:扇出方向,用于确定扇出的方向;有disable不扇出,in only 向内扇出,out only想歪扇出,in then out先向内扇出,空间不足时再向外扇出,out then in先向外扇出,空间不足时再向内扇出,alternating in and out扇出时先内后外交替进行这6种选择;Direction from pad:焊盘扇出方向选择项;有away from center以45°向四周扇出,north-east以向北向45°扇出,south-east以东南向45°扇出,north-west以西南向45°扇出,north-west以西北向45°扇出,toward center向中心扇出这6种选择;Via placement mode:扇出过孔放置模式;有close to padfollow rules---接近焊盘和centered between pads---两焊盘之间这2个选择;---在自动布线时需要设置3、SMT规则SMT rulesSMT规则主要针对的是表贴式元器件的布线规则,共有以下三类:1、表贴式焊盘引线长度SMD to corner该规则用于设置SMD元器件焊盘与导线拐角之间的最小距离;这个距离决定了它与该焊盘相邻的焊盘的远近情况;默认时这是一个空规则,你可以根据需要添加新规则;2、表贴式焊盘与内电层的连接间距SMD to plane该规则用于设置SMD与内电层plane的焊盘或过孔之间的距离;表贴式焊盘与内电层的连接只能用过孔来实现;这个规则设置指出要离SMD焊盘中心多远才能使用过孔与内电层连接;默认时这是一个空规则,你可以根据需要添加新规则;3、表贴式焊盘引出线收缩比SMD neck down该规则用于设置SMD焊盘引出的导线宽度与SMD元器件焊盘宽度之间的比值关系默认值为50%;默认时这是一个空规则,你可以根据需要添加新规则;4、阻焊/助焊覆盖规则mask rules阻焊/助焊覆盖规则用于设置阻焊层、锡膏防护层与焊盘的间隔规则,总共有以下两类:1、阻焊层扩展solder mask expansion通常阻焊层除焊盘或过孔外,整面都铺满阻焊剂;阻焊层的作用就是防止不该被焊上的部分被锡连接;回流焊就是靠阻焊层来实现的;阻焊层的另一个作用是提高布线的绝缘性,防氧化和美观;在制作电路板时,先使用PCB设计软件设计的阻焊层数据制作绢板,再用绢板将阻焊剂防焊漆印制到电路板上;当将阻焊剂印制到电路板上时,焊盘或过孔被空出,如果expansion输入的是正值,则焊盘或过孔空出的面积要比焊盘或过孔大一些,如果是负值,则可以将过孔盖油一般将该值设置为;2、锡膏防护层扩展paste mask expansion在焊接表贴式元器件前,先给焊盘涂一层锡膏,然后将元器件粘在焊盘上,再用回流焊机焊接;通常在大规模生产时,表贴式焊盘的涂膏时通过一个钢模完成的;钢模上对应焊盘的位置按焊盘形状镂空,涂膏时先将钢模覆盖在电路板上,再将锡膏放在钢模上,用括板来回扩,则锡膏会透过镂空的部位涂到焊盘上;PCB设计软件的锡膏层或锡膏防护层的数据就是用来制作钢模的,钢模上镂空的面积要比设计焊盘的面积小,该规则就是设置这个差值的最大值即钢模上的镂空面积与设计焊盘的面积的差值,默认值为0;5、内电层规则plane rules内电层规则用于设置电源层和覆铜层P,G的布线,主要针对电源层和覆铜层与焊盘、过孔或布线等对象的连接方式和安全间距;共有以下三类:1、电源层的连接类型power plane connect style该规则用于设置过孔或焊盘与电源层的连接类型;Connect style连接类型有间隙连接、直接连接和不连接三种连接类型可供选择;conductors导线数表示选择间隙连接relief connect时,焊盘与内电层或覆铜层连接线的个数,有二线或四线这两个选择;conductors width用来设置连接线的宽度;air-gap用来设置间隙连接时的间隙宽度;expansion用来设置焊盘或过孔中线钻孔到间隙内侧的距离;---在四层板或四层以上的板时可使用2、电源层安全间距power plane clearance该规则用于设置电源板层与穿过该层的焊盘或共空间的安全距离焊盘或过孔的内壁与电源层铜片的距离;---在四层板或四层以上的板时可使用3、覆铜连接方式polygon connect style该规则用于设置覆铜与焊盘、过孔和布线之间的连接方法;在constraints 区域中,connect style和conductor width的设置与电源层的连接类型中相同,连接角度有45°和91°两种;6、测试点规则testpoint rules测试点规则用于设置测试点的样式和使用方法;有裸板测试点和装配测试点两种,在设计中一般都不用,所以就不介绍;7、制造规则manufacture rules制造规则主要设置于电路板制造有关的内容;共有以下九类:1、最小环宽minimum annular ring该规则用于设置最小环形布线宽度,即焊盘或过孔与其钻孔之间的半径之差;2、最小夹角acute angle该规则用于设置具有电气特性布线之间的最小夹角,最小夹角应不小于90°,否则易在蚀刻后残留药物,导致过度蚀刻;3、钻孔尺寸hole size该规则用于设置焊盘或过孔的钻孔直径的大小;4、钻孔板层对layer pairs该规则用于设置是否允许使用钻孔板层对;5、钻孔与钻孔之间安全间距hole to hole clearance该规则用于设置钻孔之间的安全间距钻孔内壁与钻孔内壁之间的距离;勾选allow stacked micro vias时,表示允许微通孔堆叠;6、最小阻焊条minimum solder mask sliver该规则用于设置最小阻焊条的宽度,默认为10mil;7、外露元器件焊盘上的丝印silkscreen over component pads该规则用于设置元器件焊盘与丝印之间的安全间距;8、文本标注于任意元器件之间安全间距silk to silk clearance该规则用于设置文本标注与任意元器件之间的安全间距,如丝印与丝印间的安全间距;9、飞线公差net antennae该规则用于设置飞线公差,默认设置为0,这样就可以确保有以小段线线段长大于0就好多余都会汇报;。
关于AD20PCB设计规则的回答如下:AD20是一款由Altium公司开发的电路设计软件,其PCB设计规则是保证PCB设计质量、可靠性和可制造性的重要工具。
AD20的PCB设计规则主要包括布局规则、布线规则、尺寸规则、安全间距规则、设计层规则、电磁兼容性规则和工艺规则等。
布局规则包括布局合理性和可制造性。
合理布局可以提高信号质量和电源分配的效率,减少信号之间的干扰,提高可制造性。
布局时应遵循以下规则:1. 避免信号环路过窄或过绕,以减少信号衰减;2. 避免电源和地线之间形成大面积空洞;3. 尽可能缩短信号线长度,以减少信号延迟和干扰;4. 按照信号的等级和频率进行合理分区,以减少信号之间的干扰;5. 遵循电源和地线的完整性要求,保证电源的稳定性和接地阻抗的合理性。
布线规则包括线宽规则、线间距规则、阻焊层覆盖规则等。
合理的布线可以提高电路的性能和可靠性,遵循以下规则:1. 按照信号的重要性和等级进行优先布线,优先选择最佳路径进行布线;2. 布线时避免交叉和环形走线,以减少信号衰减和干扰;3. 线宽和线间距要符合相关规范,以保证电气性能和散热性能;4. 布线时要考虑阻焊层的覆盖规则,保证焊盘和阻焊层的清晰可见;5. 布线时要考虑工艺要求,如过孔、盲埋孔等。
尺寸规则是保证PCB尺寸符合设计要求的重要规则,包括外形尺寸、PCB板尺寸和边距等。
尺寸规则应遵循以下要求:1. 外形尺寸和PCB板尺寸要符合设计要求,避免过大或过小;2. 边距应符合相关规范,包括焊盘边距、过孔边距、间距等。
安全间距规则是保证电路组件之间距离符合安全要求的重要规则。
对于不同类型电路组件(如金属化过孔、阻焊层、导电垫、导线等)之间应保持合适的间距,以确保电路性能和安全。
安全间距规则应遵循以下要求:1. 确保不同类型电路组件之间的安全间距符合相关规范;2. 对于关键组件(如连接器、芯片等)应设置足够的安全间距,以确保电路性能和可靠性。
整车电路设计规则 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】整车电路图的设计规则一、首先应保证对每个整车电器的逻辑功能实现正确的控制。
就是能够保证所设计的电路能完全按照驾驶员的操作意图,来实现对相应整车电器部品的控制,同时兼顾设计的可靠性、耐久性。
比如:汽车喇叭(HORN)的控制电路的设计,本来是可以通过方向盘喇叭开关来实现对喇叭的直接控制,但是我们再设计电路时,却通过让喇叭开关通过一个继电器的控制端来实现对喇叭的控制,主要原因就是为了避免让方向盘上喇叭开关的触点长期操作而发生电弧烧蚀而损坏,从而避免用户经常去维修方向盘(喇叭开关)。
二、根据整车电器实际所处位置和环境,考虑合理布局,以达到散热、防水、安全等要求。
比如:在4灯制的前大灯设计时,在点亮远光灯时,要求近光灯也同时亮点,若用一个继电器控制,如果采用一个继电器控制左右两边的前大灯,就达不到散热要求,长时间开远光灯时,有可能把继电器外壳融化而损坏,或者是REALY BOX底座融化,造成继电器松动。
为了避免这样的情况发生,进而把左右两边前大灯的控制分摊到两个继电器完成。
同样为了散热要求,将前舱发动机冷却液散热风扇和空调冷凝器风扇的控制用两个继电器来控制,而不是用一个继电器来控制,都是为了继电器和与之安装的REALYBOX底座的散热要求。
(如能附上RELAYBOX温升试验的SPEC要求,可能会更好理解)三、四、五、根据实际情况和法规要求,确认哪些电器是要接常电,哪些电器是从点火钥匙取电的,以达到合理的分配负荷,节约能耗的要求。
比如:起动机、鼓风机、前大灯、电动转向(GB1停车不能使用)、后除霜(GB1停车不能使用)、双闪灯、喇叭等一些与停车时都能使用的相关电器的电源,一般都是直接由电瓶提供;发动机电喷相关、仪表、安全气囊、玻璃升降电机、雨刮等的电源提供,大多都是从点火钥匙取电。
第三章集成电路版图设计每一个电路都可以做的很完美,对应的版图也可以画的很艺术,需要的是耐心和细心,当然这需要知识,至少我这么认为。
3.1认识设计规则(design rule)什么是设计规则?根据实际工艺水平(包括光刻精度、刻蚀能力、对准容差等)和成品率要求,给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸的限制,主要包括线宽、间距、覆盖、露头、凹口、面积等规则,分别给出它们的最小值,以防止掩膜图形的断裂、连接和一些不良物理效应的出现。
芯片上每个器件以及互连线都占有有限的面积。
它们的几何图形形状由电路设计者来确定。
(从图形如何精确地光刻到芯片上出发,可以确定一些对几何图形的最小尺寸限制规则,这些规则被称为设计规则)制定设计规则的目的:使芯片尺寸在尽可能小的前提下,避免线条宽度的偏差和不同层版套准偏差可能带来的问题,尽可能地提高电路制备的成品率。
设计规则中的主要内容:Design Rule通常包括相同层和不同层之间的下列规定:最小线宽 Minimum Width最小间距 Minimum Spacing最小延伸 Minimum Extension最小包围 Minimum Enclosure 最小覆盖 Minimum Overlay集成电路版图设计规则通常由集成电路生产线给出,版图设计者必须严格遵守!!!3.2模拟集成电路版图设计中遵从的法则3.2.1电容的匹配对于IC layout工程师来说正确地构造电容能够达到其它任何集成元件所不能达到的匹配程度。
下面是一些IC版图设计中电容匹配的重要规则。
1)遵循三个匹配原则:它们应该具有相同方向、相同的电容类型以及尽可能的靠近。
这些规则能够有效的减少工艺误差以确保模拟器件的功能。
2)使用单位电容来构造需要匹配的电容,所有需要匹配的电容都应该使用这些单位电容来组成,并且这些电容应该被并联,而不是串联。
3)使用正方块电容,并且四个角最好能够切成45度角。
周长变化是导致不匹配的最主要的随机因素,周长和面积的比值越小,就越容易达到高精度的匹配。
AD20设计规则⼩结(DesignRules)⼀.Electrical(电器规则)1.Clearence (线间距、铺铜间距设置规则)常规情况下,铺铜间距可设置为线间距的2-3倍;且铺铜间距和线间距应该分开制定规则。
2.Short-Circuit(短路提醒设置)此规则⽤来设计电路⽹络中的短路许可,系统默认规则是不允许短路。
3.Un-Routed Net(不完全连接检查规则)此规则⽤来检查电路⽹络中是否还存在未⾛线的⽹络,系统默认规则是不允许存在未⾛线的⽹络。
4.Un-Connected Pin(不完全连接Pin脚检查规则)此规则⽤来检查电路⽹络中是否存在未连接引脚,此规则⼀般不做设定,系统亦没有默认规则。
5.Modified Polygon(多边形铺铜规则)主要是⽤来防⽌铺铜时,当作出⼤铜⽪套⼩铜⽪的操作时,由于外部更改,重新铺铜后,会容易忽略⼩铜⽪⽽造成粘连。
Unpoured Polygen(未铺铜的多边形)→⑴Allow Shelved(允许隐藏显⽰):属于该规则范围内且当前已搁置的所有多边形将不会被标记违规;⑵Allow Modified(允许修改):属于该规则范围内且当前已修改但尚未铺铜的所有多边形将不会被标记违规;6.Creepage Distance(爬电距离)此规则是⽤来设置两个相邻导体(焊盘)或⼀个导体(焊盘)与相邻电机壳表⾯的沿绝缘层测量的最短距离。
爬电距离是沿绝缘表⾯测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界⾯之间的最短路径。
即在不同的使⽤情况下,由于导体周围的绝缘材料被电极化,导致绝缘材料呈现带电现象。
(百度百科)⼆.Routing(⾛线规则)1.Width(线宽设置)2.Routing Topology(布线拓扑规则)⑴Short(布线最短规则) :在布线时连接所有节点的连线最短规则。
⑵Horizontal(⽔平最短规则):连接所有节点的⽔平连线最短规则。
⑶Vertical(垂直最短规则):连接所有节点的垂直⽅向连线最短规则。
<同步电路设计技术及规则>一同步设计得优越性:1.同步电路比较容易使用寄存器的异步复位/置位端,以使整个电路有一个确定的初始状态;2.在可编程逻辑器件中,使用同步电路可以避免器件受温度,电压,工艺的影响,易于消除电路的毛刺,使设计更可靠,单板更稳定;3.同步电路可以很容易地组织流水线,提高芯片的运行速度,设计容易实现;4.同步电路可以很好地利用先进的设计工具,如静态时序分析工具等,为设计者提供最大便利条件,便于电路错误分析,加快设计进度。
二同步设计得规则:1.尽可能在整个设计中只使用一个主时钟和同一个时钟沿,主时钟走全局时钟网络。
2.在FPGA设计中,推荐所有输入、输出信号均应通过寄存器寄存,寄存器接口当作异步接口考虑。
3.当全部电路不能用同步电路思想设计时,即需要多个时钟来实现,则可以将全部电路分成若干局部同步电路(尽量以同一个时钟为一个模块),局部同步电路之间接口当作异步接口考虑。
4.当必须采用多个时钟设计时,每个时钟信号的时钟偏差(△T)要严格控制。
5.电路的实际最高工作频率不应大于理论最高工作频率,留有设计余量,保证芯片可靠工作。
6.电路中所有寄存器、状态机在单板上电复位时应处在一个已知的状态。
三异步设计中常见问题及其解决方法异步电路设计主要体现在时钟的使用上,如使用组合逻辑时钟、级连时钟和多时钟网络;另外还有采用异步置位、复位、自清零、自复位等。
这些异步电路的大量存在,一是增加设计难度,二是在出现错误时,电路分析比较困难,有时会严重影响设计进度。
很多异步设计都可以转化为同步设计,对于可以转化的逻辑必须转化,不能转化的逻辑,应将异步的部分减到最小,而其前后级仍然应该采用同步设计。
1.组合逻辑产生的时钟2.行波计数器/行波时钟4.不规则的计数器5.分频器6.多时钟的同步化7.RS触发器8.上升沿检测9.下降沿检测10.上升/下降沿检测11.对计数器的译码对计数器译码,可能由于竞争冒险产生毛刺。
433接收板电路规则1. 引言本文将详细介绍433接收板电路规则。
433接收板是一种接收无线信号的电路板,常用于无线通信、遥控器、传感器等领域。
本文将从电路设计、元件选择、布局规则等方面,对433接收板的电路设计进行全面解析。
2. 电路设计原则在设计433接收板电路时,需要考虑以下原则:2.1 信号质量为了保证接收到的信号质量,应遵循以下原则:•使用高质量的接收器芯片,如RF4432、RXB6等。
•选择合适的天线,如螺旋天线、PCB天线等。
•优化天线布局,避免与其他电路元件的干扰。
2.2 电源稳定性为了保证电路的正常工作,应遵循以下原则:•使用稳定的电源,如稳压电源、电池等。
•添加适当的滤波电容,以减小电源噪声。
•增加电源线的宽度,以降低电源线的电阻。
2.3 抗干扰能力为了提高电路的抗干扰能力,应遵循以下原则:•合理布局电路元件,避免信号线与干扰源的交叉。
•使用屏蔽罩或屏蔽层,减少外部干扰的影响。
•添加适当的滤波电路,以滤除高频干扰。
2.4 热管理为了保证电路的稳定性和可靠性,应遵循以下原则:•合理布局电路元件,保证散热器的通风良好。
•使用散热器或风扇等散热设备,降低元件温度。
•选择低功耗的元件,减少发热量。
3. 元件选择在设计433接收板电路时,需要选择合适的元件。
以下是常用的元件选择建议:3.1 接收器芯片常用的接收器芯片有RF4432、RXB6等。
选择时应考虑接收频率、接收灵敏度、功耗等因素。
3.2 天线常用的天线有螺旋天线、PCB天线等。
选择时应考虑天线增益、频率范围等因素。
3.3 滤波电容滤波电容用于减小电源噪声。
选择时应考虑电容值、工作电压等因素。
3.4 散热器散热器用于降低元件温度。
选择时应考虑散热器材质、散热效果等因素。
4. 布局规则在设计433接收板电路时,需要合理布局电路元件,以提高电路性能和可靠性。
以下是布局规则的建议:4.1 信号线和电源线分离为了避免信号线与电源线之间的相互干扰,应将它们分离布局,并保持一定的距离。
电路设计规则:
1. 信号滤波腿耦:对每个模拟放大器电源,必需在最接近电路的连接处到放大器之间
加去耦电容器。
对数字集成电路,分组加去耦电容器。
在马达与发电机的电刷上安装电容器旁路,在每个绕组支路上串联R-C滤波器,在电源入口处加低通滤波等措施抑制干扰。
安装滤波器应尽量靠近被滤波的设备,用短的,加屏蔽的引线作耦合媒介。
所有滤波器都须加屏蔽,输入引线与输出引线之间应隔离。
2. 各功能单板对电源的电压波动范围、纹波、噪声、负载调整率等方面的要求予以明
确,二次电源经传输到达功能单板时要满足上述要求
3. 将具有辐射源特征的电路装在金属屏蔽内,使其瞬变干扰最小。
4. 在电缆入口处增加保护器件
5. 每个IC的电源管脚要加旁路电容(一般为104)和平滑电容(10uF~100uF)到地,
大面积IC每个角的电源管脚也要加旁路电容和平滑电容
6. 滤波器选型的阻抗失配准则:对低阻抗噪声源,滤波器需为高阻抗(大的串联电感);
对高阻抗噪声源,滤波器就需为低阻抗(大的并联电容)
7. 电容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及电路板间必须完全隔离
8. 滤波连接器必须良好接地,金属壳滤波器采用面接地。
9. 滤波连接器的所有针都要滤波
10. 数字电路的电磁兼容设计中要考虑的是数字脉冲的上升沿和下降沿所决定的频带宽
而不是数字脉冲的重复频率。
方形数字信号的印制板设计带宽定为1/πtr,通常要考虑这个带宽的十倍频
11. 用R-S触发器作设备控制按钮与设备电子线路之间配合的缓冲
12. 降低敏感线路的输入阻抗有效减少引入干扰的可能性。
13. LC滤波器在低输出阻抗电源和高阻抗数字电路之间,需要LC滤波器,以保证回
路的阻抗匹配
14. 电压校准电路:在输入输出端,要加上去耦电容(比如0.1μF),旁路电容选值遵
循10μF/A的标准。
15. "信号端接:高频电路源与目的之间的阻抗匹配非常重要,错误的匹配会带来信号反
馈和阻尼振荡。
过量地射频能量则会导致EMI问题。
此时,需要考虑采用信号端接。
16. 信号端接有以下几种:串联/源端接、并联端接、
17. RC端接、Thevenin端接、二极管端接。
"
"MCU电路:
1. I/O引脚:空置的I/O引脚要连接高阻抗以便减少供电电流。
且避免浮动。
2. IRQ引脚:在IRQ引脚要有预防静电释放的措施。
比如采用双向二极管、Transorbs
或金属氧化变阻器等。
3. 复位引脚:复位引脚要有时间延时。
以免上电初期MCU即被复位。
4. 振荡器:在满足要求情况下,MCU使用的时钟振荡频率越低越好。
5. 让时钟电路、校准电路和去耦电路接近MCU放置"
6. 小于10个输出的小规模集成电路,工作频率≤50MHZ时,至少配接一个0.1uf的滤
波电容。
工作频率≥50MHZ时,每个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容;
7. 对于中大规模集成电路,每个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容。
对电源引脚冗
余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个0.1uf滤波电容。
8. 对无有源器件的区域,每6cm2至少配接一个0.1uf的滤波电容
9. 对于超高频电路,每个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。
对电源引脚冗余量较
大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个1000pf的滤波电容
10. 高频电容应尽可能靠近IC电路的电源引脚处。
11. 每5只高频滤波电容至少配接一只一个0.1uf滤波电容;
12. 每5只10uf至少配接两只47uf低频的滤波电容;
13. 每100cm2范围内,至少配接1只220uf或470uf低频滤波电容;
14. 每个模块电源出口周围应至少配置2只220uf或470uf电容,如空间允许,应适当
增加电容的配置数量;
15. 脉冲与变压器隔离准则:脉冲网络和变压器须隔离,变压器只能与去耦脉冲网络连
接,且连接线最短。
16. 在开关和闭合器的开闭过程中,为防止电弧干扰,可以接入简单的RC网络、电感
性网络,并在这些电路中加入一高阻、整流器或负载电阻之类,如果还不行,就将输入和载出引线进行屏蔽。
此外,还可以在这些电路中接入穿心电容。
17. 退耦、滤波电容须按照高频等效电路图来分析其作用。
18. 各功能单板电源引进处要采用合适的滤波电路,尽可能同时滤除差模噪声和共模噪
声,噪声泄放地与工作地特别是信号地要分开,可考虑使用保护地;集成电路的电源输入端要布置去耦电容,以提高抗干扰能力
19. 明确各单板最高工作频率,对工作频率在160MHz(或200 MHz)以上的器件或部
件采取必要的屏蔽措施,以降低其辐射干扰水平和提高抗辐射干扰的能力
20. 如有可能在控制线(于印刷板上)的入口处加接R-C去耦,以便消除传输中可能出
现的干扰因素。
21. 用R-S触发器做按钮与电子线路之间配合的缓冲
22. 在次级整流回路中使用快恢复二极管或在二极管上并联聚酯薄膜电容器
23. 对晶体管开关波形进行“修整”
24. 降低敏感线路的输入阻抗
25. 如有可能在敏感电路采用平衡线路作输入,利用平衡线路固有的共模抑制能力克服
干扰源对敏感线路的干扰
26. 将负载直接接地的方式是不合适
27. 注意在IC近端的电源和地之间加旁路去耦电容(一般为104)
28. 如有可能,敏感电路采用平衡线路作输入,平衡线路不接地
29. 继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。
仅加续流二极
管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数30. 在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K 到几
十K,电容选0.01uF),减小电火花影响
31. 给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短
32. 电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的影响。
注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果
33. 可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把
可控硅击穿的)
34. 许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源
噪声对单片机的干扰。
比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠
35. 如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增
加π形滤波电路)。
控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。
36. 在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、
电源滤波器,屏蔽罩,可显著提高电路的抗干扰性能
37. 对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。
其它IC的闲置端在不改
变系统逻辑的情况下接地或接电源
38. 对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813,X25043,
X25045等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
39. 在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路
40. 如有可能,在PCB板的接口处加RC低通滤波器或EMI抑制元件(如磁珠、信号
滤波器等),以消除连接线的干扰;但是要注意不要影响有用信号的传输
41. 时钟输出布线时不要采用向多个部件直接串行地连接〔称为菊花式连接〕;而应该
经缓存器分别向其它多个部件直接提供时钟信号
42. 延伸薄膜键盘边界使之超出金属线12mm,或者用塑料切口来增加路径长度。
43. 在靠近连接器的地方,要将连接器上的信号用一个L-C或者磁珠-电容滤波器接到连
接器的机箱地上。
44. 在机箱地和电路公共地之间加入一个磁珠。
45. 电子设备内部的电源分配系统是遭受ESD电弧感性耦合的主要对象,电源分配系统
防ESD措施:1将电源线和相应的回路线紧密绞合在一起;2在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠;3在每一个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器、金属氧化压敏电阻(MOV)或者1kV高频电容;4最好在PCB上布置专门的电源和地平面,或者紧密的电源和地栅格,并采用大量旁路和去耦电容。
46. 在接收端放置串联的电阻和磁珠,对易被ESD击中的电缆驱动器,也可在驱动端放
置串联的电阻或磁珠。
47. 在接收端放置瞬态保护器。
1用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)
连接到机箱地。
2从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其它部分。
48. 在连接器处或者离接收电路25mm(1.0英寸)的范围内,放置滤波电容。
1用短而粗
的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。
2信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。