二十年经验浓缩:PCB布线设计经验谈附原理图
pcb布线规则及技巧

使用自动布线工具需 要合理设置参数,以 确保布线的质量和效 果。
自动布线工具可以自 动优化线路布局,减 少线路交叉和干扰。
考虑电磁兼容性
在布线过程中需要考虑电磁兼容 性,避免线路之间的干扰和冲突。
合理选择线宽和间距,以降低电 磁干扰的影响。
考虑使用屏蔽、接地等措施,提 高电磁兼容性。
04 PCB布线中的挑战及应对 策略
模拟电路板布线
总结词:模拟电路板布线需要特别关注信号的 连续性和稳定性。
01
确保信号的连续性和稳定性,避免信号的 突变和噪声干扰。
03
02
详细描述:在模拟电路板布线中,应遵循以 下规则和技巧
04
考虑信号的带宽和频率,以选择合适的传 输线和端接方式。
优化布线长度和布局,以减小信号的延迟 和失真。
05
1 2
高速信号线应进行阻抗匹配
高速信号线的阻抗应与终端负载匹配,以减小信 号反射和失真。
敏感信号线应进行隔离
敏感信号线应与其他信号线隔离,以减小信号干 扰和噪声。
3
大电流信号线应进行散热设计
大电流信号线应考虑散热问题,以保证电路的正 常运行。
03 PCB布线技巧
优化布线顺序
01
02
03
先电源后信号
3. 解决策略:对于已存 在的电磁干扰问题,可 以尝试优化PCB布局、 改进屏蔽设计、增加滤 波器或调整接地方式等 技术手段进行改善。
05 PCB布线实例分析
高速数字电路板布线
在此添加您的文本17字
总结词:高速数字电路板布线需要遵循严格的规则和技巧 ,以确保信号完整性和可靠性。
在此添加您的文本16字
考虑电磁兼容性
布线过程中需要考虑电磁兼容性,通过合理的布线设计减小电磁干扰和辐射,提 高电路板的电磁性能。
PCB内层工艺实战经验总结报告

板面无水痕
目视检查上下板面不可有水痕残留
粗糙度
Ra:0.2~0.4um 波峰与波谷平均值
Rz:2~3um
波峰谷最大值-最小值
Wt:<4um
最大波峰-最小波谷
2021/9/17
6
涂 布工序
设备简介: 采用一种滚动涂布设备,利用圆柱形涂布轮 带动基板前进使基板两面均匀涂上一层油墨,经过烤 箱烘烤而达到即定要求,使用板厚度为0.1~3.0mm.
2021/9/17
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曝光能量的稳定
光学元件的好坏会决定曝光效果。通常曝光灯使用
寿命约800小时就必须更新,但这只保证灯源无碍, 不代表曝光品质能提升,影响曝光品质最深乃是各
项光学元件(内外水套、灯罩等)。因此一但发现
曝光能量未变但曝光时间变长了,即表示曝光强度
降低,而曝光强度降低代表光学零件因使用时间增
2021/9/17
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不良顶目
曝
短路
光
工
针孔
艺
异
偏孔
常
排
残铜
除
刮伤
开路、缺口
2021/9/17
原因分析
A.曝光能量高 B.吸真空不良 C.工作底片颜色过 浅 A.曝光能量低 B.菲林上有脏物
A.菲林对偏,涨縮 B.操作时板子沒放 正 A.菲林刮伤 A.人为刮伤 B.机器刮伤
A.油墨板刮伤 B.曝光能量低 C.菲林上有脏物
Mº + other
Mº + M
Pº (polymer)
Pº + M
P-Mº
终止反应
P-M1-M2º + P-M3-M4º P-M1-M2-M3-M4-P
2021/9/17
PCB布线经验个人总结

PCB布线经验个人总结PCB布线经验个人总结PCB布线经验个人总结作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫,但是原理设计再完美,如果电路板设计不合理性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。
我自己的经验,总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方,希望能对您有所帮助,其实不管用什么软件,PCB设计有个大致的程序,按顺序来会省时省力,因此我将按制作流程来介绍一下。
(由于protel界面风格与windows视窗接近,操作习惯也相近,且有强大的仿真功能,使用的人比较多,将以此软件作说明。
)原理图设计是前期准备工作,经常见到初学者为了省事直接就去画PCB板了,这样将得不偿失,对简单的板子,如果熟练流程,不妨可以跳过。
但是对于初学者一定要按流程来,这样一方面可以养成良好的习惯,另一方面对复杂的电路也只有这样才能避免出错。
在画原理图时,层次设计时要注意各个文件最后要连接为一个整体,这同样对以后的工作有重要意义。
由于,软件的差别有些软件会出现看似相连实际未连(电气性能上)的情况。
如果不用相关检测工具检测,万一出了问题,等板子做好了才发现就晚了。
因此一再强调按顺序来做的重要性,希望引起大家的注意。
原理图是根据设计的项目来的,只要电性连接正确没什么好说的。
下面我们重点讨论一下具体的制板程序中的问题。
l、制作物理边框封闭的物理边框对以后的元件布局、走线来说是个基本平台,也对自动布局起着约束作用,否则,从原理图过来的元件会不知所措的。
但这里一定要注意精确,否则以后出现安装问题麻烦可就大了。
还有就是拐角地方最好用圆弧,一方面可以避免尖角划伤工人,同时又可以减轻应力作用。
2、元件和网络的引入把元件和网络引人画好的边框中应该很简单,但是这里往往会出问题,一定要细心地按提示的错误逐个解决,不然后面要费更大的力气。
这里的问题一般来说有以下一些:元件的封装形式找不到,元件网络问题,有未使用的元件或管脚,对照提示这些问题可以很快搞定的。
(完整word版)电路原理图及PCB设计规范报告

电路原理图及PCB设计规范探讨一、原理图绘制规范1、电阻标号规范:电阻的标号统一采用Rn,R代表的是电阻,n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
滑动电阻标号统一采用RPn,RP代表的是电阻,n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
2、电容标号规范:电容的标号统一采用Cn,C代表的是电容,n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
3、其它元件的标号规范:三极管的标号统一采用Qn,排针和接头都采用JPn,Q代表的是三极管,JP代表的是排针和接头,n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
4、电源标识规范:正负电源统一采用+VCC,—VCC。
当有其它的不同电源值的电源的时候,其规范为+或—所加的电源值,如正负电源3.3V分别表示为+3.3V,—3.3V。
5、布局规范:在设计允许的范围内,尽量按照原理图的设计思路,比如方波、三角波、正弦波之间的相互转换。
6、其他规范:在元器件的放置时考虑美观,原理图对称的时候放置元器件也对称,走线也遵循这样的原则,之后生成元器件报表。
7、原理图二、PCB设计流程(一)Pcb设计准备1.与项目主管确认电路原理图设计已经通过评审,且不会有较大更改。
2.确认所有器件封装都已经建立,位于Powerpcb标准器件库或临时器件库。
3.熟悉电路要求:了解电路原理、接口和模块划分;了解电路设计中对PCB设计有特殊要求的网络和器件,如高速信号、设计关键点、特定封装的器件(如对于安装在印刷电路板上的较大的组件,要加金属附件固定,以提高耐振、耐冲击性能);对PCB布局设计的特殊要求(如需要尽量放在正面的器件、需要考虑散热的器件等)。
pcb制作心得体会

pcb制作心得体会【篇一:pcb制板心得体会】pcb制板心得体会在本学期的电路制图与制板实训中,我结合上学期学到的理论知识,通过altium designer 画图软件(dxp.exe)自己动手:画原理图(电子彩灯、单片机最小系统)——导入pcb——制版,在学习制板的过程中遇到了一系列问题,通过查找资料、问老师、百度,然后一一解决,以下是我在学习当中遇到的一些问题,解决办法及一些心得体会:(1)为使原理图美观,将相隔较远的两端连起来时,可用网络标号。
(2)在原理图中给组件取名字时,a、b、c、d不能作为区分的标准。
如:给四个焊盘取名jp1a、jp1b、jp1c、jp1d,结果在生成pcb时只有一个焊盘,如果把名字改为jp1a、jp2b、jp3c、jp4d、在pcb中就有四个焊盘。
(3)在pcb中手动布线时,如果两个端点怎么也连不上,则很可能是原理图中这两个端点没有连在一起。
(4)自己画pcb封装时,一定要和原理图相一致,特别是有极性的组件。
一定要与实际的组件相一致,特别是周边的黄线,是3d图的丝印层,即最终给组件留的空间。
如:二极管、电解电容。
5)手动布线更加灵活,通过 design-----rules,弹出对话框,可以设置电源线、地线的粗细。
(6) pcb自动布线时,先进行设置:线间距12mil 电源、地线宽度30mil 其他线宽 16mil。
(7) pcb图中如果组件变为警告色“绿色”,有(可能是组件之间靠得太近了,也有可能是封装不对,如:power的两个焊盘10、11。
如果内孔直径为110mil,则这两个焊盘变为绿色,只要把内孔直径改为100 mil,则正常了。
(8)将几个焊盘交错的放置,则可以得到椭圆形的焊孔。
(9)在原理图中,双击组件,不仅可以看到此组件的封装,还可以修改原件的封装,当然前提是封装已经存在。
(10)在画封装图时,最好不要在封装图上写标注,否则,此标注将和封装连为一个整体,布线时,线不能通过此标注,给布线带来了麻烦,其实在中可以对组件标注。
PCB(印制电路板)中的电路走线技巧

PCB(印制电路板)中的电路走线技巧PCB(印制电路板)中的电路走线技巧布线(Layout)是PCB设计工程师最基本的工作技能之一。
走线的好坏将直接影响到整个系统的性能,大多数高速的设计理论也要最终经过Layout得以实现并验证,由此可见,布线在高速PCB设计中是至关重要的。
下面将针对实际布线中可能遇到的一些情况,分析其合理性,并给出一些比较优化的走线策略。
主要从直角走线,差分走线,蛇形线等三个方面来阐述。
1.直角走线直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况,也几乎成为衡量布线好坏的标准之一,那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢?从原理上说,直角走线会使传输线的线宽发生变化,造成阻抗的不连续。
其实不光是直角走线,顿角,锐角走线都可能会造成阻抗变化的情况。
直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面:一是拐角可以等效为传输线上的容性负载,减缓上升时间;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI。
传输线的直角带来的寄生电容可以由下面这个经验公式来计算:C=61W(Er)1/2Z0在上式中,C就是指拐角的等效电容(单位:pF),W指走线的宽度(单位:inch),εr指介质的介电常数,Z0就是传输线的特征阻抗。
举个例子,对于一个4Mils的50欧姆传输线(εr为4.3)来说,一个直角带来的电容量大概为0.0101pF,进而可以估算由此引起的上升时间变化量:T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps通过计算可以看出,直角走线带来的电容效应是极其微小的。
由于直角走线的线宽增加,该处的阻抗将减小,于是会产生一定的信号反射现象,我们可以根据传输线章节中提到的阻抗计算公式来算出线宽增加后的等效阻抗,然后根据经验公式计算反射系数:ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0),一般直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间,因而反射系数最大为0.1左右。
pcb布局布线技巧及原则(全面)

pcb布局布线技巧及原则[ 2020-11-16 0:19:00 | By: lanzeex ]PCB 布局、布线基本原则一、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。
定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。
特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。
电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;9. 其它元器件的布置:所有IC 元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8 mil(或0.2mm);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。
重要信号线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。
二、元件布线规则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、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu 入出线不应低于10mil(或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil;4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;1/4W 电阻: 51*55mil(0805 表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容: 51*55mil(0805 表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。
pcb板的原理图制作流程

pcb板的原理图制作流程PCB板的原理图制作流程包括以下几个步骤。
1. 需求分析:根据项目需求,确定电路的功能和性能指标,明确所需元件和连接方式。
2. 器件选择:根据需求分析,选择合适的电子器件,包括集成电路、电阻、电容、晶体管等,并记录其性能参数。
3. 原理图绘制:使用电子设计自动化(EDA)软件,按照需求分析和器件选择的结果,绘制原理图。
注意将每个元件的封装型号、引脚标号等详细信息包含在原理图中。
4. 线路连接:根据原理图上的电路连接关系,使用EDA软件进行线路的连接。
确保连接的准确性,包括正确连接元件的引脚,不出现短路或开路等问题。
5. 标注与注释:对重要的电路节点和电子器件进行标注,方便后续的调试和维护。
添加注释说明电路的功能和设计意图。
6. 自动布局:使用EDA软件的布局工具对电子器件进行布局。
考虑分隔高频和低频信号的区域,尽量减小线路的长度,提高电路的抗干扰性。
7. 手工调整布局:根据需要,手动调整布局,优化布线方案,并确保不会有短路或干扰。
8. 线路布线:使用EDA软件的布线工具进行线路的布线。
遵循规则,分配线宽、间距和层数,确保布线的可靠性和稳定性。
9. 贴片元件布置:根据线路布线的情况,调整贴片元件的位置,使得布线更加顺畅和合理。
10. DRC检查:进行设计规则检查(DRC),确保电路符合制造工艺的要求,如最小线宽、最小孔径等。
11. 输出生成:根据设计要求,生成PCB板的制造文件,如Gerber文件,以便进行后续的PCB制造和组装。
以上是PCB板的原理图制作流程,根据这个流程可以完成整个原理图设计的过程。
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二十年经验浓缩:PCB布线设计经验谈附原理图在当今激烈竞争的电池供电市场中,由于成本指标限制,设计人员常常使用双面板。
尽管多层板(4层、6层及8层)方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势,成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略,采用双面板。
在本文中,我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用,有无地平面时电流回路的设计策略,以及对双面板元件布局的建议。
自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项设计PCB时,往往很想使用自动布线。
通常,纯数字的电路板(尤其信号电平比较低,电路密度比较小时)采用自动布线是没有问题的。
但是,在设计模拟、混合信号或高速电路板时,如果采用布线软件的自动布线工具,可能会出现一些问题,甚至很可能带来严重的电路性能问题。
例如,图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层。
此双面板的底层如图2所示,这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示。
设计此混合信号电路板时,经仔细考虑,将器件手工放在板上,以便将数字和模拟器件分开放置。
采用这种布线方案时,有几个方面需要注意,但最麻烦的是接地。
如果在顶层布地线,则顶层的器件都通过走线接地。
器件还在底层接地,顶层和底层的地线通过电路板最右侧的过孔连接。
当检查这种布线策略时,首先发现的弊端是存在多个地环路。
另外,还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了。
这种接地方案的可取之处是,模拟器件(12位A/D转换器MCP3202和2.5V参考电压源MCP4125)放在电路板的最右侧,这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过。
图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示。
在手工布线时,为确保正确实现电路,需要遵循一些通用的设计准则:尽量采用地平面作为电流回路;将模拟地平面和数字地平面分开;如果地平面被信号走线隔断,为降低对地电流回路的干扰,应使信号走线与地平面垂直;模拟电路尽量靠近电路板边缘放置,数字电路尽量靠近电源连接端放置,这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应。
这两种双面板都在底层布有地平面,这种做法是为了方便工程师解决问题,使其可快速明了电路板的布线。
厂商的演示板和评估板通常采用这种布线策略。
但是,更为普遍的做法是将地平面布在电路板顶层,以降低电磁干扰。
图1 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的顶层图2 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的底层图3a 图1、图2、图4和图5中布线的电路原理图图3b 图1、图2、图4和图5中布线的模拟部分电路原理图有无地平面时的电流回路设计对于电流回路,需要注意如下基本事项:1. 如果使用走线,应将其尽量加粗PCB上的接地连接如要考虑走线时,设计应将走线尽量加粗。
这是一个好的经验法则,但要知道,接地线的最小宽度是从此点到末端的有效宽度,此处“末端”指距离电源连接端最远的点。
2. 应避免地环路3. 如果不能采用地平面,应采用星形连接策略(见图6)通过这种方法,地电流独立返回电源连接端。
图6中,注意到并非所有器件都有自己的回路,U1和U2是共用回路的。
如遵循以下第4条和第5条准则,是可以这样做的。
4. 数字电流不应流经模拟器件数字器件开关时,回路中的数字电流相当大,但只是瞬时的,这种现象是由地线的有效感抗和阻抗引起的。
对于地平面或接地走线的感抗部分,计算公式为V = Ldi/dt,其中V是产生的电压,L是地平面或接地走线的感抗,di是数字器件的电流变化,dt是持续时间。
对地线阻抗部分的影响,其计算公式为V= RI, 其中,V是产生的电压,R是地平面或接地走线的阻抗,I是由数字器件引起的电流变化。
经过模拟器件的地平面或接地走线上的这些电压变化,将改变信号链中信号和地之间的关系(即信号的对地电压)。
5. 高速电流不应流经低速器件与上述类似,高速电路的地返回信号也会造成地平面的电压发生变化。
此干扰的计算公式和上述相同,对于地平面或接地走线的感抗,V = Ldi/dt ;对于地平面或接地走线的阻抗,V = RI 。
与数字电流一样,高速电路的地平面或接地走线经过模拟器件时,地线上的电压变化会改变信号链中信号和地之间的关系。
图4 采用手工走线为图3所示电路原理图设计的电路板的顶层图5 采用手工走线为图3所示电路原理图设计的电路板的底层图6 如果不能采用地平面,可以采用“星形”布线策略来处理电流回路图7 分隔开的地平面有时比连续的地平面有效,图b)接地布线策略比图a) 的接地策略理想6. 不管使用何种技术,接地回路必须设计为最小阻抗和容抗7. 如使用地平面,分隔开地平面可能改善或降低电路性能,因此要谨慎使用分开模拟和数字地平面的有效方法如图7所示图7中,精密模拟电路更靠近接插件,但是与数字网络和电源电路的开关电流隔离开了。
这是分隔开接地回路的非常有效的方法,我们在前面讨论的图4和图5的布线也采用了这种技术。
超强PCB布线设计经验谈附原理图(二)工程领域中的数字设计人员和数字电路板设计专家在不断增加,这反映了行业的发展趋势。
尽管对数字设计的重视带来了电子产品的重大发展,但仍然存在,而且还会一直存在一部分与模拟或现实环境接口的电路设计。
模拟和数字领域的布线策略有一些类似之处,但要获得更好的结果时,由于其布线策略不同,简单电路布线设计就不再是最优方案了。
本文就旁路电容、电源、地线设计、电压误差和由PCB布线引起的电磁干扰(EMI)等几个方面,讨论模拟和数字布线的基本相似之处及差别。
模拟和数字布线策略的相似之处旁路或去耦电容在布线时,模拟器件和数字器件都需要这些类型的电容,都需要靠近其电源引脚连接一个电容,此电容值通常为0.1mF。
系统供电电源侧需要另一类电容,通常此电容值大约为10mF。
这些电容的位置如图1所示。
电容取值范围为推荐值的1/10至10倍之间。
但引脚须较短,且要尽量靠近器件(对于0.1mF电容)或供电电源(对于10mF电容)。
在电路板上加旁路或去耦电容,以及这些电容在板上的位置,对于数字和模拟设计来说都属于常识。
但有趣的是,其原因却有所不同。
在模拟布线设计中,旁路电容通常用于旁路电源上的高频信号,如果不加旁路电容,这些高频信号可能通过电源引脚进入敏感的模拟芯片。
一般来说,这些高频信号的频率超出模拟器件抑制高频信号的能力。
如果在模拟电路中不使用旁路电容的话,就可能在信号路径上引入噪声,更严重的情况甚至会引起振动。
图1 在模拟和数字PCB设计中,旁路或去耦电容(1mF)应尽量靠近器件放置。
供电电源去耦电容(10mF)应放置在电路板的电源线入口处。
所有情况下,这些电容的引脚都应较短图2 在此电路板上,使用不同的路线来布电源线和地线,由于这种不恰当的配合,电路板的电子元器件和线路受电磁干扰的可能性比较大图3 在此单面板中,到电路板上器件的电源线和地线彼此靠近。
此电路板中电源线和地线的配合比图2中恰当。
电路板中电子元器件和线路受电磁干扰(EMI)的可能性降低了679/12.8倍或约54倍对于控制器和处理器这样的数字器件,同样需要去耦电容,但原因不同。
这些电容的一个功能是用作“微型”电荷库。
在数字电路中,执行门状态的切换通常需要很大的电流。
由于开关时芯片上产生开关瞬态电流并流经电路板,有额外的“备用”电荷是有利的。
如果执行开关动作时没有足够的电荷,会造成电源电压发生很大变化。
电压变化太大,会导致数字信号电平进入不确定状态,并很可能引起数字器件中的状态机错误运行。
流经电路板走线的开关电流将引起电压发生变化,电路板走线存在寄生电感,可采用如下公式计算电压的变化:V = LdI/dt其中,V = 电压的变化;L = 电路板走线感抗;dI = 流经走线的电流变化;dt =电流变化的时间。
因此,基于多种原因,在供电电源处或有源器件的电源引脚处施加旁路(或去耦)电容是较好的做法。
电源线和地线要布在一起电源线和地线的位置良好配合,可以降低电磁干扰的可能性。
如果电源线和地线配合不当,会设计出系统环路,并很可能会产生噪声。
电源线和地线配合不当的PCB设计示例如图2所示。
此电路板上,设计出的环路面积为697cm2。
采用图3所示的方法,电路板上或电路板外的辐射噪声在环路中感应电压的可能性可大为降低。
模拟和数字领域布线策略的不同之处地平面是个难题电路板布线的基本知识既适用于模拟电路,也适用于数字电路。
一个基本的经验准则是使用不间断的地平面,这一常识降低了数字电路中的dI/dt(电流随时间的变化)效应,这一效应会改变地的电势并会使噪声进入模拟电路。
数字和模拟电路的布线技巧基本相同,但有一点除外。
对于模拟电路,还有另外一点需要注意,就是要将数字信号线和地平面中的回路尽量远离模拟电路。
这一点可以通过如下做法来实现:将模拟地平面单独连接到系统地连接端,或者将模拟电路放置在电路板的最远端,也就是线路的末端。
这样做是为了保持信号路径所受到的外部干扰最小。
对于数字电路就不需要这样做,数字电路可容忍地平面上的大量噪声,而不会出现问题。
图4 (左)将数字开关动作和模拟电路隔离,将电路的数字和模拟部分分开。
(右) 要尽可能将高频和低频分开,高频元件要靠近电路板的接插件图5 在PCB上布两条靠近的走线,很容易形成寄生电容。
由于这种电容的存在,在一条走线上的快速电压变化,可在另一条走线上产生电流信号图6 如果不注意走线的放置,PCB中的走线可能产生线路感抗和互感。
这种寄生电感对于包含数字开关电路的电路运行是非常有害的元件的位置如上所述,在每个PCB设计中,电路的噪声部分和“安静”部分(非噪声部分)要分隔开。
一般来说,数字电路“富含”噪声,而且对噪声不敏感(因为数字电路有较大的电压噪声容限);相反,模拟电路的电压噪声容限就小得多。
两者之中,模拟电路对开关噪声最为敏感。
在混合信号系统的布线中,这两种电路要分隔开,如图4所示。
PCB设计产生的寄生元件PCB设计中很容易形成可能产生问题的两种基本寄生元件:寄生电容和寄生电感。
设计电路板时,放置两条彼此靠近的走线就会产生寄生电容。
可以这样做:在不同的两层,将一条走线放置在另一条走线的上方;或者在同一层,将一条走线放置在另一条走线的旁边,如图5所示。
在这两种走线配置中,一条走线上电压随时间的变化(dV/dt)可能在另一条走线上产生电流。
如果另一条走线是高阻抗的,电场产生的电流将转化为电压。
快速电压瞬变最常发生在模拟信号设计的数字侧。
如果发生快速电压瞬变的走线靠近高阻抗模拟走线,这种误差将严重影响模拟电路的精度。
在这种环境中,模拟电路有两个不利的方面:其噪声容限比数字电路低得多;高阻抗走线比较常见。
采用下述两种技术之一可以减少这种现象。
最常用的技术是根据电容的方程,改变走线之间的尺寸。
要改变的最有效尺寸是两条走线之间的距离。
应该注意,变量d在电容方程的分母中,d增加,容抗会降低。