分享pcb抄板设计原理图制成pcb板的过程的经验
pcb线路板制作流程总结

pcb线路板制作流程总结PCB线路板制作流程总结PCB线路板(Printed Circuit Board)是一种电子元器件的基础支持材料,具有多层导线以及电子元器件的连接功能。
在现代电子技术中,PCB线路板已经成为电子产品中不可或缺的重要部分。
下面将就PCB线路板制作的流程进行总结,并分为以下几个步骤进行描述:1. 设计电路图:PCB线路板制作的第一步是设计电路图。
通过使用CAD(Computer-Aided Design)软件,设计师可以根据电子产品的功能需求绘制出电路图。
电路图主要包括各个元器件的连线和布局情况。
2. PCB布局设计:根据电路图,设计师需要根据实际尺寸和布局要求来设计PCB的布局。
这包括确定各个元器件的位置,电路板的大小和形状,以及导线的走向等。
布局设计的目标是尽量减少导线的长度,提高信号传输的可靠性。
3. 元器件选型和采购:在进行PCB线路板制作之前,需要选购合适的元器件。
设计师需要根据电路图和产品需求,选择合适的元器件,并进行采购。
元器件的选型需要考虑功能要求、性能指标、质量和可靠性等因素。
4. PCB制版:在制作PCB线路板之前,需要先进行制版的工作。
制版主要是通过CAD软件生成制版文件,并使用光绘机将制版文件转换成底片。
然后将底片放置在经过处理的铜板上,进行曝光和蚀刻,以形成PCB线路图案。
5. 元器件贴装:制作好的PCB线路板需要进行元器件的贴装。
这包括将购买好的元器件按照电路图上的位置精确地焊接到PCB线路板上。
贴装可以手工进行,也可以使用自动贴片机进行快速贴装。
6. 焊接:元器件贴装完成后,需要进行焊接以确保元器件与线路板之间的连接牢固。
焊接可以使用手工焊接或者回流焊接等方式进行。
手工焊接需要用到焊台、焊锡和助焊剂等工具,而回流焊接则需要使用专门的焊接设备。
7. 测试和调试:完成焊接后,PCB线路板需要进行测试和调试。
测试可以使用专业的测试设备或者手工测试仪器进行。
PCB板的设计和制造流程

PCB板的设计和制造流程PCB板是现代电子元器件的基础,随着电子技术的发展,PCB板的设计和制造技术也在不断进步。
本文将从设计和制造两个方面,介绍PCB板的制作流程。
一、设计PCB板的设计是制作过程中最关键的一环。
主要涉及以下几个步骤:1、原理图设计原理图是PCB板设计的基础,需要使用电路设计软件进行绘制。
在绘制原理图时,需要考虑电路的稳定性、可靠性和成本等因素。
2、PCB板布局PCB板布局是将电路图中的元器件进行排布并确定电路板大小、层数等参数的过程。
在进行布局时,需要注意元器件之间的距离、信号线、供电和地线的布线等问题。
3、布线布线是将信号线、供电和地线等连接线路进行设计和布置的过程。
布线需要考虑线路的优化、信号的协调和干扰控制等问题。
4、最终设计最终设计是将原理图、布局和布线进行整合,并完成一些必要的修改和调整。
最终设计需要对所有电路进行电气参数的分析和仿真,确保电路的稳定性和可靠性。
二、制造PCB板的制造是通过一系列的工序将设计好的电路板制作出来的过程。
1、制版制版是将最终设计图纸转换成实体PCB版图的过程,通常使用光阻蚀刻法或电化学法进行制版。
制版需要注意良好的对齐和厚度控制等问题。
2、钻孔钻孔是为电路板上的元件开孔并连接而进行的孔洞加工。
钻孔需要使用高精度的钻机或激光加工设备进行操作,确保精度和质量。
3、镀铜镀铜是在PCB板上形成导电层的过程。
先在板面覆盖一层铜,然后通过电解过程进行镀铜,形成导电图形。
4、图形转移工艺图形转移是将PCB板上的电路图案从光刻胶上转移到铜覆盖的PCB板上的过程。
此过程需要使用紫外线照射和洗涤等步骤进行操作。
5、蚀刻蚀刻是在PCB板上去除未被光刻胶保护住的铜层的过程。
蚀刻需要使用酸等化学物质进行处理,注意安全和环境保护。
6、去光刻胶去光刻胶是将已经通过蚀刻过程的PCB板清洁干净的过程。
去光刻胶需要使用化学溶剂完成,通常会进行多次清洁,确保PCB板完全干净。
详解PCB抄板过程

详解PCB抄板过程PCB抄板的技术实现过程简单来说,就是先将要抄板的电路板进行扫描,记录详细的元器件位置,然后将元器件拆下来做成物料清单(BOM)并安排物料采购,空板则扫描成图片经抄板软件处理还原成pcb板图文件,然后再将PCB文件送制版厂制板,板子制成后将采购到的元器件焊接到制成的PCB板上,然后经过电路板测试和调试即可。
一、PCB抄板的具体步骤1. 拿到一块PCB,首先在纸上记录好所有元气件的型号,参数,以及位置,尤其是二极管,三级管的方向,IC缺口的方向。
最好用数码相机拍两张元气件位置的照片。
现在的pcb电路板越做越高级上面的二极管三极管有些不注意根本看不到。
2. 拆掉所有器多层板抄板件,并且将PAD孔里的锡去掉。
用酒精将PCB清洗干净,然后放入扫描仪内,扫描仪扫描的时候需要稍调高一些扫描的像素,以便得到较清晰的图像。
再用水纱纸将顶层和底层轻微打磨,打磨到铜膜发亮,放入扫描仪,启动PHOTOSHOP,用彩色方式将两层分别扫入。
注意,PCB 在扫描仪内摆放一定要横平竖直,否则扫描的图像就无法使用。
3. 调整画布的对比度,明暗度,使有铜膜的部分和没有铜膜的部分对比强烈,然后将次图转为黑白色,检查线条是否清晰,如果不清晰,则重复本步骤。
如果清晰,将图存为黑白BMP格式文件TOP.BMP和BOT.BMP,如果发现图形有问题还可以用PHOTOSHOP进行修补和修正。
4. 将两个BMP格式的文件分别转为PROTEL格式文件,在 PROTEL中调入两层,如过两层的PAD和VIA的位置基本重合,表明前几个步骤做的很好,如果有偏差,则重复第三步。
所以说pcb抄板是一项极需要耐心的工作,因为一点小问题都会影响到质量和抄板后的匹配程度。
5. 将TOP层的BMP转化为TOP.PCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在TOP层描线就是了,并且根据第二步的图纸放置器件。
画完后将SILK层删掉。
不断重复知道绘制好所有的层。
pcb个人抄板的一般步骤 -回复

pcb个人抄板的一般步骤-回复制作个人抄板是电子制造中的一项重要工作。
个人抄板是将电路设计转化为实际产品的关键步骤之一。
下面是制作个人抄板的一般步骤。
1. 设计原理图和布局图:个人抄板的第一步是根据电路设计的原理图和布局图,理解电路的功能和连接。
原理图是电路设计的图形表示,显示了电路元件之间的连接方式,而布局图则描述了电路元件在PCB上的排列方式。
2. 选择合适的软件工具:在制作个人抄板之前,需要选择适当的软件工具。
常用的PCB设计软件包括Altium Designer、Eagle、KiCad等。
这些软件提供了丰富的库存元件和布局工具,以帮助设计师完成个人抄板。
3. 创建设计文件:使用选定的软件工具,开始创建设计文件。
设计文件包括原理图、布局图和PCB封装库。
原理图和布局图描述了电路结构和连接,而PCB封装库则提供了元件的物理尺寸和引脚布局信息。
4. 添加元件:根据原理图和布局图,将电路元件添加到设计文件中。
在添加元件时,需要注意正确选择封装,并确保元件的连线符合电路设计要求。
5. 连接电路:在添加完所有元件后,开始连接电路。
使用软件工具提供的连线功能,按照原理图上的连接关系,逐步连接电路。
6. 优化布局:完成连线后,进行布局优化。
布局优化旨在最大程度地减少电路板上的干扰和噪声,提高电路性能。
通过调整元件位置和布线路径,以优化信号传输和功率分配。
7. 电气规则检查:在完善布局后,进行电气规则检查。
电气规则检查是确保电路设计符合标准和规范的关键步骤。
该检查可以帮助发现电路连接错误、缺失引脚连接等问题。
8. 输出生产文件:检查完成后,准备输出生产文件。
生产文件包括Gerber 文件、钻孔图和布线清单等。
Gerber文件是用于制造PCB的标准文件格式,而钻孔图则用于指导生产过程中的钻孔操作。
9. PCB制造:将输出的生产文件发送给PCB制造商,进行PCB的制造。
制造商将使用这些文件制作印刷电路板,并按照设计要求进行布线和组装。
pcb抄板及pcb制板流程图

pcb抄板及pcb制板流程图一、pcb抄板相关概念1、pcb抄板精度对于抄板的精度问题,取决于两个环节,一个是软件的精度,一个是原始图象精度,对于软件精度来说采用32位浮点表示可以说不存在任何精度限制,所以最主要的还是取决于原始扫描的图象精度,打个比方说吧,如果用100万像素拍出的照片可洗5寸照片,但如果要把它洗成20寸照片那就根本看不清楚了,道理是一样的,所以对于精度要求很高的电路板来说,要想抄出精度非常高的PCB 图,在扫描时就要选择较高的DPI。
DPI的意义是每英寸多少个点。
也就是说扫描出来的图象上每两个点之间的距离就是1000/DPI,单位mil。
如果DPI是400,那么图象上两点之间的距离是1000/400 = 2.5 mil, 也就是说这时的精度是2.5mil。
这个是最科学的根据,所以有人说精度可以达到1mil以下,那是有前提的。
其实抄板精度主要取决于原始的扫描精度。
综上所述,在扫描板子时设定DPI就要根据实际板子所要求的精度而定,如果象手机板子线间距等精度要求在1mil以下,这时就需要扫描DPI就应该设定在1000DPI以上。
目前市场上的扫描仪都可以满足这个条件。
DPI越高,图片就越清晰,精度越高,但缺点是图片太大,对硬件要求较高,所以要根据具体情况具体设置。
对于一般精度的板子一般采用400DPI就很好了,手机板之类的可设定在1000DPI以上。
2、pcb抄板类型目前有些提出可以抄这个那个板子的,听起来比较悬乎,其实只要抄板软件能够直接打开和保存PROTEL的PCB文件,所有放置的元素属性完全支持PROTEL 的格式,包括放置功能一样,就可以抄出任何类型的板子。
3、pcb抄板软件的选择抄板软件的好坏主要还是取决于功能是否完整,最好是把所有工作都能在抄板软件里去做,这样效率才高,包括元件的放置支持PROTEL99SE为最好,目前99SE 的元件库非常丰富,可在互连网上下载到。
这个也是很关键的事情,靠手工制作元件的时代已经过去,因为很多象BGP元件封装中有上百个之多的元素,靠手工再去建元件代价太大。
从原理图设计到制作PCB板(印刷电路版)的流程

从原理图设计到制作PCB板(印刷电路版)的流程一、电路版设计的先期工作1、利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。
当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统,在PCB设计系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。
2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。
将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。
二、画出自己定义的非标准器件的封装库建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB 库专用设计文件。
三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,版层参数,布线参数等等。
大多数参数都可以用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。
2、规划电路版,主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等。
在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。
对于3mm 的螺丝可用6.5~8mm 的外径和3.2~3.5mm 内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard 中调入。
注意:在绘制电路版地边框前,一定要将当前层设置成Keep Out 层,即禁止布线层。
四、打开所有要用到的PCB 库文件后,调入网络表文件和修改零件封装这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计与印象电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路版的布线。
在原理图设计的过程中,ERC检查不会涉及到零件的封装问题。
因此,原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。
当然,可以直接在PCB内人工生成网络表,并且指定零件封装。
五、布置零件封装的位置,也称零件布局Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。
PCB制板全流程

PCB制板全流程1.原理图设计:在进行PCB制板之前,需要先进行电路原理图的设计。
原理图设计是根据电路功能需求,通过使用相关的设计软件绘制出电路的连接关系和元器件的布局,并进行检查和修改,确保电路设计的正确性。
2.PCB布局设计:完成原理图设计后,需要进行PCB布局设计。
布局设计是将原理图中的电路元件放置在PCB板上,并进行线路的布线。
在布局设计中,需要考虑电路元件之间的距离、布局的紧凑性、信号和电源线的布线,以及散热和阻抗控制等因素。
3.PCB绘制:在完成布局设计后,需要对PCB进行绘制。
绘制是通过使用PCB设计软件,根据布局设计中的元器件位置和线路布线,绘制出具体的PCB板的形状、尺寸和线路连接。
同时,还需加入丝印、焊盘等必要的标记和焊盘。
4. PCB制板文件生成:完成PCB绘制后,需要生成相应的制板文件。
制板文件包括设计文件、加工文件和钻孔文件等。
设计文件通常为Gerber格式,用于指导制板厂商加工制板;加工文件用于指导PCB板上元器件的焊接;钻孔文件用于指导制板厂商进行孔的钻孔。
5.PCB板材选择:在制板文件生成之后,需要选择适合的PCB板材。
根据电路的性能要求和应用环境,选择合适的基材和层压板结构。
常用的PCB板材有玻璃纤维、陶瓷、聚酰亚胺等,不同的材料具有不同的特性,选择合适的材料有利于提高电路的性能和可靠性。
6.制板厂加工:在选择好PCB板材后,将制板文件提交给制板厂进行加工。
制板厂根据制板文件进行PCB板的切割、背面钻孔、内层线路铜箔腐蚀、图形化刻蚀、外层线路镀铜、丝印等工艺处理。
制板厂还会进行严格的质量控制,确保制作出的PCB板符合质量要求。
7.组件贴装:制板完成后,需要进行电子元器件的贴装。
贴装是将预先选定好的电子元器件通过自动贴装机或手动贴装机精确地焊接到PCB板的焊盘上。
根据电路设计要求,分为表面贴装技术(SMT)和插件贴装技术(THT),方法有差异。
8.焊接:完成电子元器件的贴装后,需要进行焊接。
原理图如何生成pcb

原理图如何生成pcbPCB(Printed Circuit Board)是电子设备中不可或缺的一部分,其设计制作过程中的原理图生成是至关重要的一步。
原理图是PCB设计的基础,它直接影响着最终PCB的性能和稳定性。
那么,原理图如何生成PCB呢?首先,我们需要明确原理图的作用和内容。
原理图是将整个电路的连接关系以及元器件的型号、数值等信息用图形符号表示出来,以便于工程师进行电路的分析和设计。
在生成原理图时,我们需要准备好相关的设计软件,比如Altium Designer、PADS、OrCAD等。
这些软件提供了丰富的元器件库,可以方便地进行原理图的绘制和编辑。
其次,我们需要对电路进行分析和设计。
在进行原理图的绘制之前,我们需要对整个电路进行充分的分析和设计。
这包括确定电路的功能模块、选型元器件、连接方式等。
只有在对电路有了清晰的认识之后,才能够准确地绘制出原理图来。
在进行原理图的设计时,我们需要注意元器件的布局和连接方式,尽量使得原理图清晰、简洁,以便于后续的PCB布局和布线。
然后,我们可以开始进行原理图的绘制。
在软件中选择新建原理图,然后开始添加元器件并连接它们。
在添加元器件时,我们需要确保选择的元器件和其参数与实际电路设计相符合。
在连接元器件时,我们需要遵循电路的连接逻辑,保证信号的传输和控制的准确性。
同时,我们还需要添加必要的标注和说明,以便于他人对原理图的理解和修改。
最后,我们需要进行原理图的验证和修改。
在完成原理图的绘制之后,我们需要对其进行验证和修改。
验证的过程包括检查元器件的连接、参数的设置、电路的逻辑正确性等。
如果发现了问题,我们需要及时进行修改和调整。
只有在原理图经过了充分的验证之后,才能够进入到后续的PCB布局和布线阶段。
综上所述,原理图的生成是PCB设计过程中至关重要的一步。
通过合理的分析、设计和绘制,我们可以生成出清晰、准确的原理图,为后续的PCB设计和制作奠定良好的基础。
希望以上内容能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
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分享PCB抄板/设计原理图制成PCB板的过程的经验引言:通常从抄板或原理图做成PCB板,所需要的技术要求并不高,做快PCB板很简单,但实际操作中需要先明确目标,当然重点任然是了解所用元器件的功能对布局布线的要求,合理的做好元器件的布局和PCB板的布线,一定可以做好一块高质量的PCB板。
PCB(PrintedCircuitBoard),中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。
由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
PCB抄板,即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下,利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析,将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1:1的还原,然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试,完成原电路板样板的完整复制。
PCB抄板,目前在业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发,关于PCB抄板的定义,业界和学术界有多种说法,但是都不太完整,如果要给PCB抄板下一个准确的定义,我们可以借鉴国内权威的PCB抄板实验室的说法:PCB抄板,即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下,利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析,将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1:1的还原,然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试,完成原电路板样板的完整复制。
由于电子产品都是由各类电路板组成核心控制部分进行工作,因此,利用PCB抄板这样一个过程,可完成任何电子产品全套技术资料的提取以及产品的仿制与克隆。
很多人对PCB抄板概念存在误解,事实上,随着抄板行业的不断发展和深化,今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸,不再局限于简单的电路板的复制和克隆,还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。
比如,通过对既有产品技术文件的分析、设计思路、结构特征、工艺技术等的理解和探讨,可以为新产品的研发设计提供可行性分析和竞争性参考,协助研发设计单位及时跟进最新技术发展趋势、及时调整改进产品设计方案,研发最具有市场竞争性的新产品。
同时,PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改,可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发,根据抄板提取的文件图与原理图,专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板,也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计,这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相,不仅拥有了自己的知识产权,也在市场中赢得了先机,为客户带来的是双重的效益。
PCB抄板即是在已有PCB电路板的情况下,对电路板进行克隆、导出原理图等,它是一种用来生产的文件。
也可在此基础上根据用户需求进行二次开发,重新设计,实现产品的功能升级与扩展。
那么如何从PCB 抄板文件原理图变成实实在在PCB板呢?也许大家都知道哦,做PCB板就是把设计/克隆好的原理图变成一块实实在在的PCB电路板,请别小看这一过程,有很多原理上行得通的东西在工程中却难以实现,或是别人能实现的东西另一些人却实现不了,因此说做一块PCB板不难,但要做好一块PCB板却不是一件容易的事情。
微电子领域的两大难点在于高频信号和微弱信号的处理,在这方面PCB制作水平就显得尤其重要,同样的原理图,同样的元器件,不同的人制作出来的PCB就具有不同的结果,那么如何才能做出一块好的PCB 板呢?根据我们以往的经验,想就以下几方面谈谈自己的看法:一、要明确目标接受到一个设计/抄板任务,首先要明确其目标。
是普通的PCB板、高频PCB板、小信号处理PCB板还是既有高频率又有小信号处理的PCB板,如果只需设计普通的PCB板,只要做到布局布线合理整齐,机械尺寸准确无误即可,如有中负载线和长线,就要采用一定的手段进行处理,减轻负载,长线要加强驱动,重点是防止长线反射。
当板上有超过40MHz的信号线时,就要对这些信号线进行特殊的考虑,比如线间串扰等问题。
如果频率更高一些,对布线的长度就有更严格的限制,根据分布参数的网络理论,高速电路与其连线间的相互作用是决定性因素,在系统设计时不能忽略。
随着门传输速度的提高,在信号线上的反对将会相应增加,相邻信号线间的串扰将成正比地增加,通常高速电路的功耗和热耗散也都很大,在做高速PCB时应引起足够的重视。
当板上有毫伏级甚至微伏级的微弱信号时,对这些信号线就需要特别的关照,小信号由于太微弱,非常容易受到其它强信号的干扰,屏蔽措施常常是必要的,否则将大大降低信噪比。
以致于有用信号被噪声淹没,不能有效地提取出来。
对板子的调测也要在设计阶段加以考虑,测试点的物理位置,测试点的隔离等因素不可忽略,因为有些小信号和高频信号是不能直接把探头加上去进行测量的。
此外还要考虑其他一些相关因素,如板子层数,采用元器件的封装外形,板子的机械强度等。
在做PCB 板子前,要做出对该设计的设计目标心中有数。
二、了解所用元器件的功能对布局布线的要求我们知道,有些特殊元器件在布局布线时有特殊的要求,比如LOTI和APH所用的模拟信号放大器,模拟信号放大器对电源要求要平稳、纹波小。
模拟小信号部分要尽量远离功率器件。
在OTI板上,小信号放大部分还专门加有屏蔽罩,把杂散的电磁干扰给屏蔽掉。
NTOI板上用的GLINK芯片采用的是ECL工艺,功耗大发热厉害,对散热问题必须在布局时就必须进行特殊考虑,若采用自然散热,就要把GLINK芯片放在空气流通比较顺畅的地方,而且散出来的热量还不能对其它芯片构成大的影响。
如果板子上装有喇叭或其他大功率的器件,有可能对电源造成严重的污染这一点也应引起足够的重视。
三、元器件布局的考虑元器件的布局首先要考虑的一个因素就是电性能,把连线关系密切的元器件尽量放在一起,尤其对一些高速线,布局时就要使它尽可能地短,功率信号和小信号器件要分开。
在满足电路性能的前提下,还要考虑元器件摆放整齐、美观,便于测试,板子的机械尺寸,插座的位置等也需认真考虑。
高速系统中的接地和互连线上的传输延迟时间也是在系统设计时首先要考虑的因素。
信号线上的传输时间对总的系统速度影响很大,特别是对高速的ECL电路,虽然集成电路块本身速度很高,但由于在底板上用普通的互连线(每30cm线长约有2ns的延迟量)带来延迟时间的增加,可使系统速度大为降低。
象移位寄存器,同步计数器这种同步工作部件最好放在同一块插件板上,因为到不同插件板上的时钟信号的传输延迟时间不相等,可能使移位寄存器产主错误,若不能放在一块板上,则在同步是关键的地方,从公共时钟源连到各插件板的时钟线的长度必须相等。
四、对布线的考虑随着OTNI和星形光纤网的设计完成,以后会有更多的100MHz以上的具有高速信号线的板子需要设计,这里将介绍高速线的一些基本概念。
1.传输线印制电路板上的任何一条“长”的信号通路都可以视为一种传输线。
如果该线的传输延迟时间比信号上升时间短得多,那么信号上升期间所产主的反射都将被淹没。
不再呈现过冲、反冲和振铃,对现时大多数的MOS电路来说,由于上升时间对线传输延迟时间之比大得多,所以走线可长以米计而无信号失真。
而对于速度较快的逻辑电路,特别是超高速ECL集成电路来说,由于边沿速度的增快,若无其它措施,走线的长度必须大大缩短,以保持信号的完整性。
有两种方法能使高速电路在相对长的线上工作而无严重的波形失真,TTL对快速下降边沿采用肖特基二极管箝位方法,使过冲量被箝制在比地电位低一个二极管压降的电平上,这就减少了后面的反冲幅度,较慢的上升边缘允许有过冲,但它被在电平“H”状态下电路的相对高的输出阻抗(50~80Ω)所衰减。
此外,由于电平“H”状态的抗扰度较大,使反冲问题并不十分突出,对HCT系列的器件,若采用肖特基二极管箝位和串联电阻端接方法相结合,其改善的效果将会更加明显。
当沿信号线有扇出时,在较高的位速率和较快的边沿速率下,上述介绍的TTL整形方法显得有些不足。
因为线中存在着反射波,它们在高位速率下将趋于合成,从而引起信号严重失真和抗干扰能力降低。
因此,为了解决反射问题,在ECL系统中通常使用另外一种方法:线阻抗匹配法。
用这种方法能使反射受到控制,信号的完整性得到保证。
严格他说,对于有较慢边沿速度的常规TTL和CMOS器件来说,传输线并不是十分需要的。
对有较快边沿速度的高速ECL器件,传输线也不总是需要的。
但是当使用传输线时,它们具有能预测连线时延和通过阻抗匹配来控制反射和振荡的优点。
1决定是否采用传输线的基本因素有以下五个。
它们是:(1)系统信号的沿速率,(2)连线距离(3)容性负载(扇出的多少),(4)电阻性负载(线的端接方式);(5)允许的反冲和过冲百分比(交流抗扰度的降低程度)。
2.传输线的几种类型(1)同轴电缆和双绞线:它们经常用在系统与系统之间的连接。
同轴电缆的特性阻抗通常有50Ω和75Ω,双绞线通常为110Ω。
(2)印制板上的微带线微带线是一根带状导(信号线)。
与地平面之间用一种电介质隔离开。
如果线的厚度、宽度以及与地平面之间的距离是可控制的,则它的特性阻抗也是可以控制的。
(3)印制板中的带状线带状线是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。
如果线的厚度和宽度、介质的介电常数以及两层导电平面间的距离是可控的,那么线的特性阻抗也是可控的。
同样,单位长度带状线的传输延迟时间与线的宽度或间距是无关的;仅取决于所用介质的相对介电常数。
3.端接传输线在一条线的接收端用一个与线特性阻抗相等的电阻端接,则称该传输线为并联端接线。
它主要是为了获得最好的电性能,包括驱动分布负载而采用的。
有时为了节省电源消耗,对端接的电阻上再串接一个104电容形成交流端接电路,它能有效地降低直流损耗。
在驱动器和传输线之间串接一个电阻,而线的终端不再接端接电阻,这种端接方法称之为串联端接。
较长线上的过冲和振铃可用串联阻尼或串联端接技术来控制。
串联阻尼是利用一个与驱动门输出端串联的小电阻(一般为10~75Ω)来实现的。
这种阻尼方法适合与特性阻抗来受控制的线相联用(如底板布线,无地平面的电路板和大多数绕接线等。
串联端接时串联电阻的值与电路(驱动门)输出阻抗之和等于传输线的特性阻抗。
串联联端接线存在着只能在终端使用集总负载和传输延迟时间较长的缺点。
但是,这可以通过使用多余串联端接传输线的方法加以克服。
4.非端接传输线如果线延迟时间比信号上升时间短得多,可以在不用串联端接或并联端接的情况下使用传输线,如果一根非端接线的双程延迟(信号在传输线上往返一次的时间)比脉冲信号的上升时间短,那么由于非端接所引起的反冲大约是逻辑摆幅的15%。