Altium Designer第6章 印制电路板设计基础知识

6.8去耦滤波器电路的PCB设计 6.8.1 正确的设置去耦电容器的安装位置 6.8.2 去耦电容器与电源引脚端共用一个焊盘 6.8.3 采用一个小面积的电源平面来代替电源线条 6.8.4 在每个电源引脚端上都连接去耦电容器 6.8.5 抑制电容器并联的反谐振 6.8.6 降低去耦电容器的ESL 6.8.7 电容器靠近IC放置的允许距离
6.5 PCB的RLC 6.5.1 PCB的导线电阻 6.5.2 PCB的导线电感 6.5.3 PCB导线的阻抗 6.5.4 PCB导线的互感 6.5.5 PCB 电源和接地平面电感 6.5.6 PCB的导线电容 6.5.7 PCB的平行板电容
6.6 PCB布线的一般原则 6.6.1 控制走线方向 6.6.2 检查走线的开环和闭环 6.6.3 控制走线的长度 6.6.4 控制走线分支的长度 6.6.5 拐角设计 6.6.6 差分对走线 6.6.7 控制PCB导线的阻抗和走线终端匹配 6.6.8 设计接地保护走线 6.6.9 防止走线谐振 6.6.10 布线的一些工艺要求
6.11 放大器电路的PCB设计 6.11.1 放大器输入端保护环设计 6.11.2 单端输入差分输出放大器PCB的对称设计 6.11.3 高速差分ADC驱动电路的PCB设计

6.12 射频电路的PCB设计 6.12.1利用电容的“零阻抗”特性实现射频接地 6.12.2 利用电感的“无穷大阻抗”特性辅助实现射频接地 6.12.3 利用 “零阻抗”电容实现复杂射频系统的射频接地 6.12.4 利用半波长PCB连接线实现复杂射频系统的射频接地 6.12.5 利用1/4波长PCB连接线实现复杂射频系统的射频接地 6.12.6 PCB连线上的过孔数量与尺寸 6.12.7 端口的PCB连线设计 6.12.8 PCB保护环 6.12.9 利用接地平面开缝减小电流回流耦合 6.12.10 PCB走线形式

印刷电路板设计内容指南设计印制电路板（PCB ）是整个工程设计的目的。

原理图设计得再完美，如果电路板设计的不合理则性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作。

制板商要参照用户所设计的PCB 图来进行电路板的生产。

由于要满足功能上的需要，电路板设计往往有很多的规则要求，如要考虑到实际的散热和干扰等问题，因此相对于原理图的设计来说，对PCB 图的设计则要求设计者更细心和耐心。

知识重点PCB 环境参数PCB 板的布局 PCB 板的布线6.1 在PCB 文件中导入原理图网络表信息网络表是原理图与PCB 图之间的联系纽带，原理图的信息可以通过导入网络表的形式完成与PCB 之间的同步。

在进行网络表的导入之前，需要装载元件的封装库及对同步比较器的比较规则进行设置。

6.1.1 设置同步比较规则同步设计是Protel 系列软件绘图最基木的方法，这是一个非常重要的概念。

对同步设计概念的最简单的理解就是原理图文件和PCB 文件在任何情况下都保持同步。

也就是说，不管是先绘制原理图再绘制PCB ，还是原理图和PCB 同时绘制，最终要保证原理图上元件的电气连接意义必须和PCB 上的电气连接意义完全相同，这就是同步。

同步并不是单纯地同时进行，而是原理图和PCB 两者之间电气连接意义的完全相同。

实现这个目地的最终方法是用同步器来实现，这个概念就称之为同步设计。

第6章印刷电路板设计要完成原理图与PCB图的同步更新，同步比较规则的设置是至关重要的。

单击“工程”→“工程选项”菜单选项进入Options for PCB Project（可供选择的线路板工程）对话框，然后单击Comparator（比较）选项栏，在该选项卡中可以对同步比较规则进行设置，如图6-1所示。

图6-1 Options For PCB Project对话框单击按钮将恢复该对话框中原来的设置。

单击按钮即可完成同步比较规则的设置。

同步器的主要作用是完成原理图与PCB图之间的同步更新，但这只是对同步器狭义上的理解。

第6章 PCB设计基础
3. 规划电路板 绘制印刷电路板图之前，设计者还应首先对电路板进行 规划，包括电路板是采用双层板还是多层板，电路板的形状、 尺寸，电路板的安装方式，在需要放置固定孔的地方放上适 当大小的焊盘，以及在禁止布线层上绘制PCB的外形轮廓等。 这是一项极其重要的工作，是电路板设计的一个基本框架。 4. 装载封装库和网络表 要把元器件放置到印刷电路板上，需要先装载所用元器 件的封装库，否则在将原理图信息导入到PCB时调不出元件 封装，导致出现错误。网络表是PCB自动布线的核心，也是 电路原理图设计与印刷电路板设计之间的接口。只有装入网 络表，才可以进行印刷电路板的自动布局和自动布线操作。
第6章 PCB设计基础
印刷电路板的出现与发展，给电子工业带来了重大的改 革，极大地促进了电子产品的更新换代。它具有以下优点：
(1) 实现了电路中各个元器件间的电气连接，代替了复 杂的布线，简化了电子产品的装配、焊接、调试工作。
(2) 缩小了整机体积，降低了产品成本，提高了电子设 备的质量和可靠性。
图6-4 圆形、矩形和正八边形焊盘
第6章 PCB设计基础
一般焊盘中心孔要比器件管脚的直径稍大一些，但是焊 盘太大易形成虚焊。根据经验，孔的尺寸需要比管脚直径大 0.1～0.2 mm。
过孔用于连接不同板层之间的导线，其内侧壁一般都由 金属连通。过孔的形状类似与圆形焊盘，分为多层过孔、盲 孔和埋孔3种类型。
第6章 PCB设计基础
7. 布线 布线操作既可以自动布线也可以手工布线，Altium Designer 14的自动布线功能十分强大，如果元件布局合理、 布线规则设置得当，自动布线的成功率就会接近100%。自 动布线后，设计者可以对不太合理的地方进行调整，重新布 线，从而优化PCB的设计效果。 8. 生成报表以及打印输出 完成电路板的布线后，将生成各种设计、生产需要的报 表，并输出打印一些文件。按照上述流程设计出PCB图后， 即可将该文档交给印刷电路板生产单位进行制作。

3．印制板尺寸 印制板的尺寸应该接近标准系列值，要从整机的内部结构和印制板
上元器件的数量、尺寸及安装、排列方式来决定。 4．印制板的厚度
在确定板的厚度时，主要考虑对元器件的承重和振动冲击等因素： 如果板的尺寸过大或板上的元器件过重（如大容量的电解电容器或大功 率器件等），都应该适当增加板的厚度或对电路板采取加固措施，否则 电路板容易产生翘曲。
供所要求的电气特性，如特性阻抗等。与手工焊等线连接相比，印制电 路板连接具有一致性、重复生产性、高可靠性的特点，避免了人为的连 接错误。
（3）为自动锡焊工艺提供非焊接地区的阻焊图形。为元器件插装、 检查、维修提供识别字符和图形。 6.1.2 覆铜板的类别和指标
1．覆铜板的构成和类别 覆铜板主要由铜箔、增强材料和粘合剂三种主要原料组成。 通常我们按印制电路板铜箔面层数的多少，将印制电路板分成单面
6.5 印制板上的插针式接插件
如果印制板上有大电流信号对外连接，可以采用矩形接插件。这种 插座的体积较大，不宜直接焊接在电路板上。为了保证足够的机械强度 和可靠的对外连接，需要另做支架，将电路板和插座同时固定。
6.4 印制电路板的排版布局
印制电路板设计的主要内容是排版设计。把电子元器件在一定的制 板面积上合理地布局排版，是设计印制板的第一步。排版设计，不单纯 是按照电路原理把元器件通过印制线条简单地连接起来 。
耐高温、耐腐蚀
应用
中、低档民用品
仪器、仪表及中档以 上民用品
工业、军用及计算机 等高档电器
微波、高频电器、航 天航空、导弹、雷达
等
可挠性、质量低 仪器、仪表柔性连接
6.2 印制电路板的设计目标
对于印制电路板的设计目标，通常要考虑准确性、可靠性、工艺性 和经济性四个因素。 6.2.1 印制电路板的准确性