两层PCB设计基础--学习笔记

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PCB设计基础知识

PCB设计基础知识

PCB设计基础知识PCB(Printed Circuit Board),中文名为印制电路板,是用于连接和支持各种电子元器件的一种基础组件。

PCB的设计是电子产品开发中非常重要的一部分,对于电路的性能、布局和可靠性都有很大的影响。

1.PCB的类型:PCB的类型主要分为单面板、双面板和多层板。

单面板只有一面可以进行电路布线,适合简单的电路设计;双面板则可以在两面都进行布线,适合复杂的电路设计;多层板则可以在多个电路层中进行布线,适合高密度的电路设计。

2.PCB的材料:PCB的主要材料包括基板、铜箔和覆盖层。

基板一般使用玻璃纤维增强的环氧树脂,有良好的绝缘性能和机械强度;铜箔用于制作导线和焊盘,一般有不同的厚度选择;覆盖层主要用于保护电路,常见的有有机胶覆盖层和漆覆盖层。

3.PCB的设计流程:PCB的设计流程包括原理图设计、库封装设计、PCB布局、布线、制造文件输出等步骤。

原理图设计是将电路设计成符号图,使用软件进行绘制;库封装设计是将元器件设计成符合标准的封装,也可以使用软件进行绘制;PCB布局是将元器件按照一定的规则摆放在基板上,并考虑电磁兼容性和散热等因素;布线是在布局的基础上进行线路的连接,保证良好的信号传输和阻抗匹配;制造文件输出是将设计好的PCB文件输出成Gerber文件等格式,用于制造。

4.PCB的布局原则:PCB的布局需要考虑电路性能、可靠性和成本等多方面的因素。

常见的布局原则包括:将主要的功能单元放在一起,减少连接线的长度;将高频和低频信号分离布局,减少干扰;注意散热和线路的位置关系,保证散热效果;避免并联的线路交叉,减少串扰等。

5.PCB的布线技巧:布线是PCB设计中非常关键的一步,直接影响电路的性能和可靠性。

常用的布线技巧包括:避免信号线和电源线的交叉,减少干扰;避免信号线和地线的平行布线,减少串扰;注意差分线对的长度保持一致,保证信号的相位一致;注意信号线的走向,避免过长和过曲;保证信号线的阻抗匹配,减少反射和损耗。

PCB笔记解析

PCB笔记解析

在设计多层PCB电路板之前,设计者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容(EMC)的要求来确定所采用的电路板结构,也就是决定采用4层,6层,还是更多层数的电路板。

确定层数之后,再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。

这就是多层PCB层叠结构的选择问题。

层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素,也是抑制电磁干扰的一个重要手段。

本节将介绍多层PCB板层叠结构的相关内容。

11.1.1 层数的选择和叠加原则确定多层PCB板的层叠结构需要考虑较多的因素。

从布线方面来说,层数越多越利于布线,但是制板成本和难度也会随之增加。

对于生产厂家来说,层叠结构对称与否是PCB板制造时需要关注的焦点,所以层数的选择需要考虑各方面的需求,以达到最佳的平衡。

对于有经验的设计人员来说,在完成元器件的预布局后,会对PCB的布线瓶颈处进行重点分析。

结合其他EDA工具分析电路板的布线密度;再综合有特殊布线要求的信号线如差分线、敏感信号线等的数量和种类来确定信号层的层数;然后根据电源的种类、隔离和抗干扰的要求来确定内电层的数目。

这样,整个电路板的板层数目就基本确定了。

确定了电路板的层数后,接下来的工作便是合理地排列各层电路的放置顺序。

在这一步骤中,需要考虑的因素主要有以下两点。

(1)特殊信号层的分布。

(2)电源层和地层的分布。

如果电路板的层数越多,特殊信号层、地层和电源层的排列组合的种类也就越多,如何来确定哪种组合方式最优也越困难,但总的原则有以下几条。

(1)信号层应该与一个内电层相邻(内部电源/地层),利用内电层的大铜膜来为信号层提供屏蔽。

(2)内部电源层和地层之间应该紧密耦合,也就是说,内部电源层和地层之间的介质厚度应该取较小的值,以提高电源层和地层之间的电容,增大谐振频率。

内部电源层和地层之间的介质厚度可以在Protel的Layer Stack Manager(层堆栈管理器)中进行设置。

选择【Design】/【Layer Stack Manager…】命令,系统弹出层堆栈管理器对话框,用鼠标双击Prepreg文本,弹出如图11-1所示对话框,可在该对话框的Thickness选项中改变绝缘层的厚度。

多层线路板设计基础知识

多层线路板设计基础知识

多层线路板设计基础知识广告EasyEDA,史上强大的电路设计工具华强PCB双层380元/平,四层600元/平,24小时免费加急!一.印制板设计前的必要工作1. 认真校核原理图:任何一块印制板的设计,都离不开原理图。

原理图的准确性,是印制板正确与否的前提依据。

所以,在印制板设计之前,必须对原理图的信号完整性进行认真、反复的校核,保证器件相互间的正确连接。

2. 器件选型:元器件的选型,对印制板的设计来说,是一个十分重要的环节。

同等功能、参数的器件,封装方式可能有不同。

封装不一样,印制板上器件的焊孔(盘)就不一样。

所以,在着手印制板设计之前,一定要确定各个元器件的封装形式。

多层板在器件选型方面,必须定位在表面安装元器件(SMD)的选择上,SMD以其小型化、高度集成化、高可靠性、安装自动化的优点而广泛应用于各类电子产品上。

同时,在器件选用上,不仅要注意器件的特性参数应符合电路的需求,也要注意器件的供应,避免器件停产问题;同时应意识到:目前很多国产器件,如片状电阻、电容、连接器、电位器等的质量已逐渐达到进口器件的水平,且有货源充足、交货期短、价格便宜等优势。

所以,在电路许可的条件下,应尽量考虑采用国产器件。

二.多层印制板设计的基本要求1.板外形、尺寸、层数的确定任何一块印制板,都存在着与其他结构件配合装配的问题,所以,印制板的外形与尺寸,必须以产品整机结构为依据。

但从生产工艺角度考虑,应尽量简单,一般为长宽比不太悬殊的长方形,以利于装配,提高生产效率,降低劳动成本。

层数方面,必须根据电路性能的要求、板尺寸及线路的密集程度而定。

对多层印制板来说,以四层板、六层板的应用最为广泛,以四层板为例,就是两个导线层(元件面和焊接面)、一个电源层和一个地层,如下图。

多层电路板多层板的各层应保持对称,而且最好是偶数铜层,即四、六、八层等。

因为不对称的层压,板面容易产生翘曲,特别是对表面贴装的多层板,更应该引起注意。

2.元器件的位置及摆放方向元器件的位置、摆放方向,首先应从电路原理方面考虑,迎合电路的走向。

pcb设计的知识点

pcb设计的知识点

pcb设计的知识点PCB设计是电子产品开发中非常重要的环节,它涉及到电路设计、元器件选择、布线规划等诸多方面。

本文将介绍PCB设计的一些关键知识点。

一、电路设计电路设计是PCB设计的核心内容之一。

首先需要进行原理图设计,将电路功能模块化,方便后续的布局和布线。

在原理图设计中,需要注意以下几个关键点:1.元器件的选择要符合设计需求,包括性能指标、尺寸、可获得性等。

可以参考元器件手册或者咨询供应商进行选择。

2.需要合理设置电源和地线,确保电路的稳定性和抗干扰能力。

3.在设计复杂电路时,可以采用分层设计的方式,将电路按模块分离,方便维护和调试。

二、布局设计布局设计是将原理图中的元器件放置在PCB板上的过程。

合理的布局设计可以提高电路性能和可靠性,减少电磁干扰。

以下是一些布局设计的要点:1.根据电路模块的功能和信号传输特点,合理分配元器件的位置,减少信号线路长度,降低传输时延和信号损耗。

2.注意元器件之间的间距,确保足够的散热和防止信号串扰。

3.避免高频信号线和低频信号线的交叉布局,防止干扰。

三、布线设计布线设计是将电路原理图中的信号线路转换成实际的导线,连接各个元器件的过程。

下面是几个布线设计的要点:1.根据电路的信号传输特点,选择合适的线宽和线距,以提高信号的传输质量。

2.严格遵守信号传输的规范,比如差分信号需要保持相同的长度和匹配的阻抗。

3.避免信号线路和电源线、地线的交叉,以减少互相干扰。

4.合理利用PCB的内层结构,进行内层走线,提高布线的密度和整体性能。

四、封装与焊接在PCB设计中,选择合适的封装和进行良好的焊接是确保电路可靠性和稳定性的重要步骤。

以下是一些注意事项:1.选择合适的封装尺寸和形状,确保封装与PCB板的匹配度。

2.确保焊盘的大小和形状符合焊接工艺要求,避免焊接不良。

3.注意元器件与焊接后的PCB板之间的间距,以防止元器件过热或者短路。

总结:PCB设计是电子产品开发中至关重要的环节,本文介绍了电路设计、布局设计、布线设计以及封装与焊接等知识点。

2层PCB DDR理论知识

2层PCB DDR理论知识
从上面的仿真结果可以看出信号线周围的攻击线会对信号线的传输时延到来影响,如果设 计处理不当,导致传输时延偏差较大最终会导致系统工作不稳定。在设计的时候要尽量减小这 种影响,可以从以下几点考虑:
1,拉大线间距。线间距越大,相邻走线间的影响就越小,走线间距尽量满足3W原则。 目前我们的DDR参考设计,一般是两根信号为一组,两边包地,信号线的宽度为4MIL,信
PCB板上线与线的间距很近,走线上的信号可以通过空间耦合到其 相邻的一些传输线上去,这个过程就叫串扰。串扰不仅可以影响到受害 线上的电压幅值,同时还会影响到受害线上信号的传输时延。
3.2.1、串扰模型图
假设有3根相互耦合的传输线,中间的一根线(图中D1)为受害线 ,两边的线(图中D0&D2)为攻击线。仿真中所加的激励源为图8所示 ,分为三种情况:
3.1、微带线与带状线的概念
PCB中微带线是指走线只有一个参考面,如下图1;带状线是指走线有2个参考面,如下图2
3.1、微带线与带状线的概念
带状线由于电磁场都被束缚在两个参考面之间的板材中,所以走线的有 效介电常数为板材的介电常数。
微带线会导致部分电磁场暴露在空气中,空气的相对介电常数约为 1.0006,板材如常规FR4的介电常数为4.2,那么微带线的有效介电常数 在1和4.2之间,可以利用下面的公式计算微带线的有效介电常数 【Collins,1992】: εe = (εr +1)/2 + (εr -1)/2(1+12H/W)-1/2 + F -0.217(εr -1)T/√WH 3.1
Vddr Pad
GND
PCB Layer_1
Pad
PCB Layer_2 Special DDR loop with the minimal impedance

多层层PCB设计要点

多层层PCB设计要点

多层层PCB设计要点在进行多层PCB设计时,有几个关键要点需要注意:1.层次规划:在多层PCB设计中,合理的层次规划非常重要。

通常,最常用的层包括信号层、电源层和地面层。

将信号层与电源和地面层交错布置,可以有效地减少电磁干扰。

2.电气规划:在多层PCB设计中,必须仔细规划不同层之间的信号和电源连接。

通过使用电容、电压稳压器和滤波器等电气元件,可以降低干扰和噪声,并提高信号质量。

3.导地设计:在多层PCB设计中,地线的设计非常重要。

地线是用来引导电流回流的路径,因此必须尽量低阻、低噪声。

为了实现这个目标,可以在地层之间铺设大地面,增加地线的宽度,以降低传输电阻。

4.信号完整性:信号完整性是指保持信号在PCB上的传输的精确度和完整性。

在多层PCB设计中,信号完整性特别重要,因为信号层之间存在信号互交。

为了确保信号完整性,可以采用层间电缆布线、例行电缆布线或电磁屏蔽等措施来减少互补和串扰。

5.电源管理:在多层PCB设计中,电源管理也是一个关键问题。

电源管理涉及选择适当的电源电压和电源网络,保证所有电源都能得到正确的供电。

此外,还必须规划电源线的布局和直流备份,以降低噪声和电磁干扰。

6.散热设计:在多层PCB设计中,散热也是一个需要关注的问题。

在高密度和高功耗的电路中,可能会产生大量的热量。

为了保持电路的稳定和可靠性,必须设计散热系统,如散热器、热沉等,以将热量有效地散发出去。

7.封装选择:在多层PCB设计中,正确选择封装也是非常重要的。

封装决定了组件与PCB之间的电气连接方式,因此必须选择适当的封装以满足电路需求。

8.EMC设计:在多层PCB设计中,必须考虑电磁兼容性(EMC)问题。

通过使用良好的屏蔽设计、地线规划和可控阻抗布线,可以降低电磁辐射和敏感度,确保设备在电磁环境中的正常运行。

总之,多层PCB设计是一项复杂的任务,需要考虑多个方面。

在设计过程中,应仔细规划层次布局,保证信号完整性,合理规划电源管理和散热设计,选择适当的封装,并考虑EMC问题。

两层PCB设计基础学习笔记

两层PCB设计基础学习笔记

两层PCB设计基础–>快捷方式简记一、原理图设计进阶:1-按住Ctrl键拖动原理图中的元件,则其连线是自动延长的。

(Drag)不同于Move。

或者按键盘上的“M”键,弹出菜单,选择“Drag”或是“Move”。

2-如果想运用以前的元件,可以选中元件 按住“Shift”,鼠标左键拖动就可以得到一个新元件,相当于复制操作。

3-原理图中的断线操作,Edit-->Break Wire,即可对原理图中的连线进行断线操作。

4-总线的绘制:Databus[0..7];Databus0~ Databus7这些网络标号的命名。

5-原理图绘制后先编译,可以在“message”中看到编译后的信息,其中就可以看到原理图中的相应的“Error”信息与“Warning”信息。

6-对有些端口可以设置为“不进行电气规则检查”。

在Place—>Directives中选择No ERC。

在编译时就不会对相应的端口进行电气规则检查。

二、原理图设计提高1-如何修改多个相同封装的电容,我们可以选中一个电容,点击右键出现多个选项,我们可以选择“Find Similar Obejects”(快捷键为“Shift+F”);在Edit目录下也可以找到“Find Similar Obejects”这个选项。

(可以按快捷键“E+N”)。

点击目标元件即可弹出如下菜单,把特定的参数设定为Same即可找到相似元件。

在SCH Inspector中即可看到如下菜单,我们就可以在其中对相应的参数做修改。

在修改上图所示的菜单中的选项的时候,一定要选中所有需要修改的元件(按住“Shift”键来选中所要修改的元件),这样才能将所有需要修改的元件的参数修改成功。

2-如何在别人画好的原理图中提取出原理图库;点击Design—>Make Schimatic Library。

3-如何把某一个模块作为一个整体进行添加:先选中某一个模块→鼠标右键→snippets→creat snippets from selected objects.即可弹出对话框。

PCBLayout基础必学知识点

PCBLayout基础必学知识点

PCBLayout基础必学知识点以下是PCB布局基础必学的知识点:1. PCB布局软件:了解并熟悉主流的PCB布局软件,如Altium Designer、Cadence Allegro等。

2. 元器件选型:根据设计需求选择合适的元器件,包括尺寸、功耗、特性等。

3. 片上布线规则:根据芯片厂商提供的设计指南,了解片上布线规则,如禁止区域、差分信号布线等。

4. 封装库管理:熟悉PCB封装库的使用,包括添加、编辑、创建封装符号等。

5. 杂散信号管理:合理引导与管理高速信号、地和电源信号的传输路径,避免信号互相干扰。

6. 信号完整性:了解信号完整性的概念和影响因素,如反射、串扰等,设计合理的终端匹配和阻抗控制。

7. 热管理:根据设计需求和元器件的热特性,合理布局散热元件,如散热片、散热孔等。

8. 电源管理:合理布局电源元件,降低电源噪声,确保供电稳定。

9. 关键信号布线:关键信号如时钟、复位等需要特殊布线,如避免交叉、降低噪声等。

10. 纹理规则:根据PCB制造厂商提供的纹理要求,了解合理规划纹理布局。

11. 设计规范:遵循相关的设计规范和标准,如IPC规范,确保设计的可靠性和可制造性。

12. DFM(Design For Manufacturability)设计:考虑到PCB制造过程中的制造要求和限制,设计合理的布局并优化PCB制造流程。

13. EMI(Electromagnetic Interference)控制:合理布局和布线,减小电磁干扰,确保设计的EMI性能。

14. 文件输出:掌握PCB制造文件的输出,如Gerber文件、BOM表格等。

这些是PCB布局基础必学的知识点,掌握这些知识可以帮助设计师设计出高质量和可靠的PCB布局。

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两层PCB设计基础–>快捷方式简记
一、原理图设计进阶:
1-按住Ctrl键拖动原理图中的元件,则其连线是自动延长的。

(Drag)不同于Move。

或者按键盘上的“M”键,弹出菜单,选择“Drag”或是“Move”。

2-如果想运用以前的元件,可以选中元件 按住“Shift”,鼠标左键拖动就可以得到一个新元件,相当于复制操作。

3-原理图中的断线操作,Edit-->Break Wire,即可对原理图中的连线进行断线操作。

4-总线的绘制:Databus[0..7];Databus0~ Databus7这些网络标号的命名。

5-原理图绘制后先编译,可以在“message”中看到编译后的信息,其中就可以看到原理图中的相应的“Error”信息与“Warning”信息。

6-对有些端口可以设置为“不进行电气规则检查”。


Place—>Directives中选择No ERC。

在编译时就不会对相应的端口进行电气规则检查。

二、原理图设计提高
1-如何修改多个相同封装的电容,我们可以选中一个电容,点击右键出现多个选项,我们可以选择“Find Similar Obejects”(快捷键为“Shift+F”);在Edit目录下也可以找到“Find Similar Obejects”这个选项。

(可以按快捷键“E+N”)。

点击目标元件即可弹出如下菜单,
把特定的参数设定为Same即可找到相似元件。

在SCH Inspector中即可看到如下菜单,我们就可以在其中对相应的参数做修改。

在修改上图所示的菜单中的选项的时候,一定要选中所有需要修改的元件(按住“Shift”键来选中所要修改的元件),这样才能将所有需要修改的元件的参数修改成功。

2-如何在别人画好的原理图中提取出原理图库;点击Design—>Make Schimatic Library。

3-如何把某一个模块作为一个整体进行添加:先选中某一个模块→鼠标右键→snippets→creat snippets from selected objects.即可弹出对话框。

需要调用的时候可以在System中找到该功能框。

三、原理图设计深入
1、设计项目的原理图分割方式有两种:flat和hierarchical。

2、多个原理图纸的端口连接的实现方法有以下5种:
Net Lable、Port、Sheet Entry、Power Port、Hidden Pin。

3、分层次的原理图设计方法,由顶层—>底层。

由标识符生成底层子原理图:先选中标识符,右键后Sheet symbol actions→Creat sheet from symbol(在Designe中也可以找到相应的选项)。

4、如何检查原理图标识符是否和其子原理图的端口对应关系是否一致呢?可以选择Designe→Synchronize sheet Entries and Ports.如果弹出的对话框提示ALL sheet symbols are matched.则表明所有的端口配置都是正确的。

5、分层次的原理图设计方法,由底层—>顶层。

在新建的顶层原理图中,右键后Sheet actions→ Creat Sheet symbol from sheet or HDL.出现
相应的对话框,然后把各个子原理图生成Sheet symbol。

在有总线的原理图中,必须给总线放置网络标号(总线名字,端口数),否则编译时就会提示出错。

6、原理图转换为pdf格式:在Files—>Smart PDF.
四、PCB设计初步
1、如何建立一个PCB的模板,在Files对话框下选择New From template中的PCB Board Wizard 即可弹出建立PCB模板的向导,可以在里面选择板层及边框尺寸等参数。

2、Place ->Slice Polygon Pour可以切割敷铜。

3、Place ->Dimension-->Linear放置标度。

4、Design->Rules画PCB的规则。

5、Design ->Board Shape可以用来确定PCB图中的黑色背景的形状以及其他一些对PCB黑色背景的操作。

6、Design->Layer Stack Manager 是对PCB板层进行编辑。

可以在其中添加板层,修改板层名称等操作。

7、按住鼠标右键可以采用手柄状拖动PCB到任意位置。

8、Protel DXP 在PCB文件中怎么查找元件:界面的右上角有个下拉箭头,在那里输入元件名点回车就能高亮显示所要找的元件。

还有一种方法就是在“PCB选项”中选择Components或是Nets ,找到相应的标识符,选择Mask即可高亮显示所选择的元件。

在Nets 选项下时,在左边的框中打勾就可以高亮显示所选择的网络。

9、PCB中如何不改动、不删除元件只取消原先的布线,但尽量保留网络连接用于重新布线:Edit―>Select->当前层上的所有,然后点击Delete 即可删除当前层上的所有布线,但是过孔和网络连接都得到了保留。

10、Protel中更新网络表后,导入pcb后,新的器件无网络连接?是什么器件没有网络连接?如果是二极管和三极管等,那就有可能是元件的原理图库封装中的pin number(管脚编号)和pcb元件库中元件的焊盘编号不一致造成的。

可以从以下三个方面查找原因:
①:网络确实没有连好。

②:引脚原理图和PCB中命名不一样,修改一个让其匹配。

③:软件问题。

软件本身就会出现这样地问题。

11、Protel DXP PCB在哪设置自动布线的电源线和地线的宽度Width?
使用Protel DXP 绘制电路图,转换为PCB的形式之后想要加宽电源线和地线的宽度,在哪里可以一次性修改此两类线的宽度?
在design的rules里面,routing项设置布线宽度的.你再右键新增一个rules,第二个框的Net设置为VCC或者GND,然后在下面的布线规则那里设置就行.只会修改VCC或GND的.
12、在PCB布线完成后怎么实现拖动元件所布的线也跟着动?
用Move命令中的Drag Track End命令.点中元器件移动,线就跟着走了。

快捷键M――>拖动线段头。

13、如何把一个PCB图中的元件复制到另一个PCB图中,并且保持
原来PCB图中元件的网络标号?
复制还是一样“Ctr +C”,复制到另一张PCB图中的时候,选择Edit —>特殊粘贴,勾选保持网络名称,点击“粘贴”即可。

如下图所示。

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