PCB布线一般规则
PCB布线设计详介

PCB布线设计详介PCB布线设计是电路设计中非常重要的一个环节,其设计质量直接关系到整个电路的稳定性和性能。
本文将对PCB布线设计的相关内容进行详细的介绍。
一、PCB布线设计的基本原则1.信号传输线要尽量短,减少信号传输时的信号损失,降低噪声干扰。
2.信号线和电源线要分开布线,避免互相干扰,减少互相串扰带来的影响。
3.布线路径尽量简单,避免交叉、弯曲、折返等复杂路径,减少布线电感和电容。
4.布线要避免悬线和盲孔,减少板间电容。
5.时钟信号和高速数据线要特别注意,要尽量短,布垂直于板面,避免与其他线路交叉干扰。
二、PCB布线的技巧1.差分线路的布线差分线路的布线技术是在高速传输系统中广泛应用的一种技术。
差分线路是指将信号线和其镜像线分开布置在PCB板上的一组线路,通过差模信号传输方式来实现。
差分信号与单端信号相比,具有抗噪声干扰、抗串扰、抗EMI(电磁干扰)能力强等特点,因此在高速传输中得到了广泛的应用。
2.布局的作用PCB布局与布线设计相辅相成,布局设计是为了让布线设计得以更好地实现。
优良的布局设计可以减少电路的噪声和信号干扰,提高电路的稳定性。
在PCB布局设计中,需注意尽量采用规则的布局结构,并在PCB布局设计中安排合理的电路模块布局。
同时还要注意小功率电路与大功率电路的分离,以及布局的美观性等。
3.选择合适的信号层在PCB布线设计中,如何选择合适的信号层是选择各层布线的关键之一,正确的选择信号层具有极其重要的作用。
总结各种信号层的特点,选择合适的信号层非常重要,一般可按以下原则进行选择:a.如何选择信号层的数量:在一般的PCB布线设计中,两、四层板较为常见,根据实际需要可选择更多的层数。
b.信号层的放置顺序:一般而言,地层作为底基础层,供电层接在地上方。
地面层主要用来进行接地和铺敷地电位,因此在信号层的选择上要注意尽量使地层尽可能地与其他层隔离开来。
其余层的放置顺序和数量根据实际电路设计需要来决定。
PCB布线规则详解

1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。
所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。
对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作以表述:众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。
尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:~0.3mm,最经细宽度可达~0.07mm,电源线为~2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
或是做成多层板,电源,地线各占用一层。
2、数字电路与模拟电路的共地处理现在有许多PCB 不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。
因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。
数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。
数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。
也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。
3、信号线布在电(地)层上在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。
首先应考虑用电源层,其次才是地层。
因为最好是保留地层的完整性。
4、大面积导体中连接腿的处理在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器。
(完整word版)PCI-E的高速PCB布线规则

PCI-E 布线规则1、从金手指边缘到PCIE芯片管脚的走线长度应限制在4英寸(约100MM)以内。
2、PCIE的PERP/N,PETP/N,PECKP/N是三个差分对线,注意保护(差分对之间的距离、差分对和所有非PCIE信号的距离是20MIL,以减少有害串扰的影响和电磁干扰(EMI)的影响。
芯片及PCIE信号线反面避免高频信号线,最好全GND)。
3、差分对中2条走线的长度差最多5MIL。
2条走线的每一部分都要求长度匹配。
差分线的线宽7MIL,差分对中2条走线的间距是7MIL。
4、当PCIE信号对走线换层时,应在靠近信号对过孔处放置地信号过孔,每对信号建议置1到3个地信号过孔。
PCIE差分对采用25/14的过孔,并且两个过孔必须放置的相互对称。
5、PCIE需要在发射端和接收端之间交流耦合,差分对的两个交流耦合电容必须有相同的封装尺寸,位置要对称且要摆放在靠近金手指这边,电容值推荐为0.1uF,不允许使用直插封装。
6、SCL等信号线不能穿越PCIE主芯片。
合理的走线设计可以信号的兼容性,减小信号的反射和电磁损耗。
PCI-E 总线的信号线采用高速串行差分通信信号,因此,注重高速差分信号对的走线设计要求和规范,确保PCI-E 总线能进行正常通信。
PCI-E是一种双单工连接的点对点串行差分低电压互联。
每个通道有两对差分信号:传输对Txp/Txn,接收对Rxp/Rxn。
该信号工作在2.5 GHz并带有嵌入式时钟。
嵌入式时钟通过消除不同差分对的长度匹配简化了布线规则。
随着PCI-E串行总线传输速率的不断增加,降低互连损耗和抖动预算的设计变得格外重要。
在整个PCI-E背板的设计中,走线的难度主要存在于PCI-E的这些差分对。
图1提供了PCI-E高速串行信号差分对走线中主要的规范,其中A、B、C和D四个方框中表示的是常见的四种PCI-E差分对的四种扇入扇出方式,其中以图中A所示的对称管脚方式扇入扇出效果最好,D为较好方式,B和C 为可行方式。
射频pcb走线规则

射频pcb走线规则射频PCB走线规则:深入探讨关键词、主题或概念的多个方面介绍:射频(Radio Frequency,简称RF)电路设计是一项涉及无线通信的关键技术。
在射频电路设计中,PCB走线规则起着至关重要的作用。
本文将深入探讨射频PCB走线规则的多个方面,帮助读者更好地理解和应用于实际设计中。
1. 射频信号和电磁波的基本原理:在讨论射频PCB走线规则之前,我们需要先了解射频信号和电磁波的基本原理。
射频信号是在无线通信中传输数据的载体,而电磁波则是这些信号的传播媒介。
文章将从基础的电磁学知识开始,解释射频信号和电磁波的生成、传输和接收原理。
2. 射频PCB设计的要求和挑战:在射频应用中,PCB设计必须满足一系列特定要求和面临各种挑战。
在这一部分,将详细讨论射频PCB设计的关键要求,例如阻抗匹配、信号完整性、功率传输和抗干扰等。
同时,还将介绍常见的射频PCB 设计挑战,如信号丢失、干扰和反射等问题,并提供解决方案。
3. 射频PCB走线规则的基本原则:根据射频PCB设计的特殊要求,有一些基本的走线规则需要遵循。
本部分将详细介绍这些规则,包括避免走线过长、减少走线的弯曲、合理安排引脚布局和地平面的位置等。
此外,还将探讨射频PCB的分区设计和信号分层,以及规则的灵活应用。
4. 射频PCB走线的布线技巧和优化方法:优化射频PCB走线是实现高质量射频性能的关键。
在这一部分,将介绍一些布线技巧和优化方法,如使用差分信号线、减少走线间的干扰、合理选择走线材料等。
同时,还将讨论常见的走线错误和调试方法,以帮助读者更好地处理实际设计中的问题。
5. 射频PCB走线规则在实际设计中的应用案例:为了更好地理解射频PCB走线规则的实际应用,本部分将提供一些具体案例。
这些案例将涵盖不同射频频段和应用,例如无线通信、雷达和卫星通信等。
通过这些案例,读者可以学习如何根据特定需求和约束选择合适的走线规则,并了解如何解决常见的设计问题。
PCB布线的技巧及注意事项

PCB布线的技巧及注意事项布线技巧:1.确定电路结构:在布线之前,需要先确定电路结构。
将电路分成模拟、数字和电源部分,然后分别布线。
这样可以减少干扰和交叉耦合。
2.分区布线:将电路分成不同的区域进行布线,每个区域都有自己的电源和地线。
这可以减少干扰和噪声,提高信号完整性。
3.高频和低频信号分离:将高频和低频信号分开布线,避免相互干扰。
可以通过设立地板隔离和电源隔离来降低电磁干扰。
4.绕规则:维持布线规则,如保持电流回路的闭合、尽量避免导线交叉、保持电线夹角90度等。
这样可以减少丢失信号和干扰。
5.简化布线:简化布线路径,尽量缩短导线长度。
短导线可以减少信号传输延迟,并提高电路稳定性。
6.差分线布线:对于高速信号和差分信号,应该采用差分线布线。
差分线布线可以减少信号的传输损耗和干扰。
7.用地平面:在PCB设计中,应该用地平面层绕过整个电路板。
地平面可以提供一个低阻抗回路,减少对地回路电流的干扰。
8.参考层对称布线:如果PCB板有多层,应该选择参考层对称布线。
参考层对称布线可以减少干扰,并提高信号完整性。
注意事项:1.信号/电源分离:要避免信号线与电源线共享同一层,以减少互相干扰。
2.减小射频干扰:布线时要特别注意射频信号传输的地方,采取屏蔽措施,如避免长线路、使用高频宽接地等。
3.避免过长接口线:如果接口线过长,则信号传输时间会增加,可能导致原始信号失真。
4.避免过短导线:过短的导线也可能引发一些问题,如噪声、串扰等。
通常导线长度至少应该为信号上升时间的三分之一5.接地技巧:为了减少地回路的电流噪声,应该尽量缩短接地回路路径,并通过增加地线来提高接地效果。
6.隔离高压部分:对于高压电路,应该采取隔离措施,避免对其他电路产生干扰和损坏。
7.注重信号完整性:对于高速和差分信号,应该特别注重信号完整性。
可以采用阻抗匹配和差分线布线等技术来提高信号传输的稳定性。
总结起来,PCB布线需要遵循一些基本原则,如简化布线、分区布线、差分线布线等,同时需要注意电源和信号的分离、射频干扰的减小等问题。
(整理)PCBLayout指南.

PCB Layout指南PCB Layout指南1. 一般规则1.1 PCB板上预划分数字、模拟、DAA信号布线区域。
1.2 数字、模拟元器件及相应走线尽量分开并放置於各自的布线区域内。
1.3 高速数字信号走线尽量短。
1.4 敏感模拟信号走线尽量短。
1.5 合理分配电源和地。
1.6 DGND、AGND、实地分开。
1.7 电源及临界信号走线使用宽线。
1.8 数字电路放置於并行总线/串行DTE接口附近,DAA电路放置於电话线接口附近。
2. 元器件放置2.1 在系统电路原理图中:a) 划分数字、模拟、DAA电路及其相关电路;b) 在各个电路中划分数字、模拟、混合数字/模拟元器件;c) 注意各IC芯片电源和信号引脚的定位。
2.2 初步划分数字、模拟、DAA电路在PCB板上的布线区域(一般比例2/1/1),数字、模拟元器件及其相应走线尽量远离并限定在各自的布线区域内。
Note:当DAA电路占较大比重时,会有较多控制/状态信号走线穿越其布线区域,可根据当地规则限定做调整,如元器件间距、高压抑制、电流限制等。
2.3 初步划分完毕後,从Connector和Jack开始放置元器件:a) Connector和Jack周围留出插件的位置;b) 元器件周围留出电源和地走线的空间;c) Socket周围留出相应插件的位置。
2.4 首先放置混合型元器件(如Modem器件、A/D、D/A转换芯片等):a) 确定元器件放置方向,尽量使数字信号及模拟信号引脚朝向各自布线区域;b) 将元器件放置在数字和模拟信号布线区域的交界处。
2.5 放置所有的模拟器件:a) 放置模拟电路元器件,包括DAA电路;b) 模拟器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线的一面;c) TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线周围避免放置高噪声元器件;d) 对於串行DTE模块,DTE EIA/TIA-232-E系列接口信号的接收/驱动器尽量靠近Connector并远离高频时钟信号走线,以减少/避免每条线上增加的噪声抑制器件,如阻流圈和电容等。
PCB布线规则与技巧
PCB布线规则与技巧PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布线是电子产品设计中非常重要的一项工作,它决定了电路的性能和可靠性。
正确的布线可以确保信号传输的稳定性,降低噪音干扰,提高产品的工作效率和可靠性。
下面将介绍一些常用的PCB布线规则与技巧。
1.保持信号完整性:信号完整性是指信号在传输过程中不受噪音、串扰等干扰影响,保持原有的稳定性。
为了保持信号完整性,应尽量减少信号线的长度和走线面积,减少信号线与功率线、地线等的交叉和平行布线。
同时,在高速信号线上使用传输线理论进行布线,如匹配阻抗、差分信号布线等。
2.分离高频和低频信号:为了避免高频信号的干扰,应将高频信号线与低频信号线分开布线,并保持一定的距离。
例如,在布线时可以采用地隔离层将不同频率的信号线分离或者采用地隔离孔将不同频率的信号线连接到不同的地层。
这样可以减少高频信号的串扰和干扰。
3.合理布局:布线时应合理规划电路板的布局,将功率线和地线尽量靠近,以减少电磁干扰。
同时,尽量避免信号线与功率线、地线等平行布线,减少互穿引起的干扰。
在设计多层板时,还要考虑到信号引线的短暂电容和电感,尽量减小信号线长度,以减少信号传输时的延迟。
4.适当使用扩展板和跳线:在复杂的PCB布线中,有时无法直接连接到目标位置,这时可以使用扩展板或跳线来实现连接。
扩展板是一个小型的PCB板,可以将需要连接的器件布线到扩展板上,再通过导线连接到目标位置。
跳线可以直接用导线连接需要的位置,起到连接的作用。
但是,在使用扩展板和跳线时要注意保持信号完整性,尽量缩短导线长度,避免干扰。
5.优化地线布局:地线是电路中非常重要的部分,它不仅提供回路给电流,还能减少电磁干扰和噪音。
在布线时应保证地线的连续性和稳定性,地线应尽量靠近功率线,对于高频信号,还应采用充足的地平面来隔离。
同时,地线的走线应尽量短且直,减少环状或绕圈的走线。
6.合理规划电源线:电源线的布线要尽量靠近负载,减小电流环形和接地环形。
PCB 布局布线基本规则布局布线基本规则
PCB 布局布线基本规则布局布线基本规则一、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8mil(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。
EDA技术知识pcb板设计中布线规则
EDA技术知识pcb板设计中布线规则EDA(Electronics Design Automation)技术是指利用计算机软件来辅助电子产品设计和制造的技术。
在PCB(Printed Circuit Board)板设计中,布线规则是指根据电路原理图和设计要求,在PCB板上安排电子元件的布局和相应的连线。
下面将详细介绍EDA技术在PCB板设计中的布线规则。
1.尽量短路径:布线时应尽量缩短信号路径,减少传输延迟和信号损耗。
对于高速信号,尤其需要避免长距离走线。
在布线时,可以考虑使用不同层的布线,减少信号层间的走线距离。
2.分层布线:在设计多层PCB板时,可以将不同信号类型分布在不同的层上,减少信号之间的干扰。
例如,将模拟信号和数字信号分布在不同的信号层上。
3. 地线规则:地线(GND)是电路中非常重要的信号,应尽量减小地线的阻抗。
为了实现低阻抗的地线,可以在Ground Plane(即地平面)层上分布大面积的铜排,以提供低阻抗的回流路径。
此外,地线也应尽量靠近相关信号线,以减少回流路径的长度。
4.信号线规则:在布线时,信号线的宽度和间距需要根据电流和信号的特性来选择。
对于高速信号,信号线的宽度和间距需要根据特定规则或计算公式来确定,以保证信号的完整性。
5.保持间距:在布线过程中,应注意两个电路之间的保持间距。
保持间距是指两个电路之间必须保持一定的距离,以防止电路之间的串扰或干扰。
6.避免使用90度转角:在布线时,应尽量避免使用90度的转角,因为锐角转弯会导致信号的反射和散射,影响信号的完整性。
适当采用圆弧转弯来减小信号反射。
7.分布式阻抗匹配:在高速信号的布线中,应注意保持信号线的阻抗匹配。
可以采用电感线、微带线或同轴线等技术来实现阻抗匹配。
8.防止串扰和干扰:在布线过程中,应注意信号之间的串扰和干扰。
可以采用屏蔽层、区域分隔、增加间距等手段来减少信号的串扰和干扰。
9.小信号和大信号分布:在布线时,应将小信号和大信号分开布线,以防止小信号被大信号干扰。
PCB设计常用规则
PCB设计常用规则1.布局规则:-尽量把信号线距离外部干扰源保持一定的距离,例如电源线或传感器线。
-确保电源和地线的位置合理,避免产生不必要的电源噪声。
-按模拟和数字信号分类,使其互相之间的交叉干扰最小化。
-有时会需要将辐射敏感部件放在较远的位置,以降低敏感部件的辐射噪声和互相干扰。
-尽量减少思路级距离,以避免布线时的冲突。
正确的放置元件和电源是设计的基础。
2.电源规则:-为模拟和数字设计分别提供独立且稳定的电源线路。
-尽量避免共地,尤其是大电流回流路径和精密模拟电路的共地。
-采用足够大的电流轨迹和电源引脚,以确保电流正常通行。
-确保地线有足够的导电面积,以减小接地的电阻。
3.信号完整性规则:-严格控制信号和层间距离,以减少信号之间的串扰。
-控制信号线的长度,在高速传输中,尽量保持信号长度的匹配性,以降低信号传输的延迟差异。
-使用正确的终端和阻抗匹配技术来降低信号波形失真。
-对于时钟线,尽可能地短并采用分布式布局,以减少时钟偏移和抖动。
4.焊盘和引脚规则:-控制软硬连板的距离,以确保焊盘的可靠性和质量。
-使用足够大的焊盘或足够的焊盘面积,以确保良好的焊接性能。
-确保SMT元件的引脚尺寸、间距和与焊盘的配对,以确保正确的组装。
5.热管理规则:-确保散热器或冷却体与芯片之间有足够的热接触面积。
-调整散热板上的负载分布,以确保散热板的温度均匀分布。
-处理高功率芯片的散热问题时,考虑加入热沉或风扇以提高散热效果。
除了上述规则外,还有其他一些更加具体的规则需要根据具体的设计需求进行调整。
例如,高频线路的规则会更严格,需要更小的封装和更短的线路,以减少信号衰减和串扰。
模拟和数字信号的传输速率不同,需要采取不同的规则来控制布线和层间距离。
各种规则的合理应用,可以提高PCB的可靠性、稳定性和性能。
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1. 一般规则 1.1 PCB板上预划分数字、模拟、DAA信号布线区域。 1.2 数字、模拟元器件及相应走线尽量分开并放置於各自的布线区域内。
1.3 高速数字信号走线尽量短。 1.4 敏感模拟信号走线尽量短。 1.5 合理分配电源和地。 1.6 DGND、AGND、实地分开。 1.7 电源及临界信号走线使用宽线。 1.8 数字电路放置於并行总线/串行DTE接口附近,DAA电路放置於电话线接口附近。
2. 元器件放置 2.1 在系统电路原理图中: a) 划分数字、模拟、DAA电路及其相关电路; b) 在各个电路中划分数字、模拟、混合数字/模拟元器件; c) 注意各IC芯片电源和信号引脚的定位。 2.2 初步划分数字、模拟、DAA电路在PCB板上的布线区域(一般比例2/1/1),数字、模拟元器件及其相应走线尽量远离并限定在各自的布线区域内。
Note:当DAA电路占较大比重时,会有较多控制/状态信号走线穿越其布线区域,可根据当地规则限定做调整,如元器件间距、高压抑制、电流限制等。
2.3 初步划分完毕后,从Connector和Jack开始放置元器件: a) Connector和Jack周围留出插件的位置; b) 元器件周围留出电源和地走线的空间; c) Socket周围留出相应插件的位置。 2.4 首先放置混合型元器件(如Modem器件、A/D、D/A转换芯片等): a) 确定元器件放置方向,尽量使数字信号及模拟信号引脚朝向各自布线区域;
b) 将元器件放置在数字和模拟信号布线区域的交界处。 2.5 放置所有的模拟器件: a) 放置模拟电路元器件,包括DAA电路; b) 模拟器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线的一面;
c) TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线周围避免放置高噪声元器件;
d) 对於串行DTE模块,DTE EIA/TIA-232-E 系列接口信号的接收/驱动器尽量靠近Connector并远离高频时钟信号走线,以减少/避免每条线上增加的噪声抑制器件,如阻流圈和电容等。
2.6 放置数字元器件及去耦电容: a) 数字元器件集中放置以减少走线长度; b) 在IC的电源/地间放置0.1uF的去耦电容,连接走线尽量短以减小EMI;
c) 对并行总线模块,元器件紧靠 Connector边缘放置,以符合应用总线接口标准,如ISA总线走线长度限定在2.5in;
d) 对串行DTE模块,接口电路靠近Connector; e) 晶振电路尽量靠近其驱动器件。 2.7 各区域的地线,通常用0 Ohm电阻或bead在一点或多点相连。
3. 信号走线 3.1 Modem信号走线中,易产生噪声的信号线和易受干扰的信号线尽量远离,如无法避免时要用中性信号线隔离。
Modem易产生噪声的信号引脚、中性信号引脚、易受干扰的信号引脚如下表所示:
3.2 数字信号走线尽量放置在数字信号布线区域内; 模拟信号走线尽量放置在模拟信号布线区域内; (可预先放置隔离走线加以限定,以防走线布出布线区域) 数字信号走线和模拟信号走线垂直以减小交叉耦合。 3.3 使用隔离走线(通常为地)将模拟信号走线限定在模拟信号布线区域。
a) 模拟区隔离地走线环绕模拟信号布线区域布在PCB板两面,线宽50-100mil;
b) 数字区隔离地走线环绕数字信号布线区域布在PCB板两面,线宽50-100mil,其中一面PCB板边应布200mil宽度。
3.4 并行总线接口信号走线线宽>10mil(一般为12-15mil),如/HCS、/HRD、/HWT、/RESET。
3.5 模拟信号走线线宽>10mil(一般为12-15mil),如MICM、MICV、SPKV、VC、VREF、TXA1、TXA2、RXA、TELIN、TELOUT。
3.6 所有其它信号走线尽量宽,线宽>5mil(一般为 10mil),元器件间走线尽量短(放置器件时应预先考虑)。
3.7 旁路电容到相应IC的走线线宽>25mil,并尽量避免使用过孔。 3.8 通过不同区域的信号线(如典型的低速控制/状态信号)应在一点(首选)或两点通过隔离地线。如果走线只位於一面, 隔离地线可走到PCB的另一面以跳过信号走线而保持连续。
3.9 高频信号走线避免使用90度角弯转,应使用平滑圆弧或45度角。 3.10 高频信号走线应减少使用过孔连接。 3.11 所有信号走线远离晶振电路。 3.12 对高频信号走线应采用单一连续走线,避免出现从一点延伸出几段走线的情况。
3.13 DAA电路中,穿孔周围(所有层面)留出至少60mil的空间。 3.14 清除地线环路,以防意外电流回馈影响电源。
4. 电源 4.1 确定电源连接关系。 4.2 数字信号布线区域中,用10uF电解电容或钽电容与0.1uF瓷片电容并联后接在电源/地之间.在PCB板电源入口端和最远端各放置一处,以防电源尖峰脉冲引发的噪声干扰。
4.3 对双面板,在用电电路相同层面中,用两边线宽为 200mil的电源走线环绕该电路。(另一面须用数字地做相同处理)
4.4 一般地,先布电源走线,再布信号走线。
5. 地 5.1双面板中,数字和模拟元器件(除DAA)周围及下方未使用之区域用数字地或模拟地区域填充,各层面同类地区域连接在一起,不同层面同类地区域通过多个过孔相连:Modem DGND引脚接至数字地区域,AGND引脚接至模拟地区域;数字地区域和模拟地区域用一条直的空隙隔开。
5.2 四层板中,使用数字和模拟地区域覆盖数字和模拟元器件(除DAA);Modem DGND引脚接至数字地区域,AGND引脚接至模拟地区域;数字地区域和模拟地区域用一条直的空隙隔开。
5.3 如设计中须EMI过滤器,应在接口插座端预留一定空间,绝大多数EMI器件(Bead/电容)均可放置在该区域;未使用之区域用地区域填充,如有屏蔽外壳也须与之相连。 5.4 每个功能模块电源应分开。功能模块可分为:并行总线接口、显示、数字电路(SRAM、EPROM、Modem)和DAA等,每个功能模块的电源/地只能在电源/地的源点相连。
5.5 对串行DTE模块,使用去耦电容减少电源耦合,对电话线也可做相同处理。
5.6 地线通过一点相连,如可能,使用Bead;如抑制EMI需要,允许地线在其它地方相连。
5.7 所有地线走线尽量宽,25-50mil。 5.8 所有IC电源/地间的电容走线尽量短,并不要使用过孔。
6. 晶振电路 6.1 所有连到晶振输入/输出端(如XTLI、XTLO)的走线尽量短,以减少噪声干扰及分布电容对Crystal的影响。XTLO走线尽量短,且弯转角度不小於45度。(因XTLO连接至上升时间快,大电流之驱动器)
6.2 双面板中没有地线层,晶振电容地线应使用尽量宽的短线连接至器件上离晶振最近的DGND引脚,且尽量减少过孔。
6.3 如可能,晶振外壳接地。 6.4 在XTLO引脚与晶振/电容节点处接一个100 Ohm电阻。 6.5 晶振电容的地直接连接至 Modem的GND引脚,不要使用地线区域或地线走线来连接电容和Modem的GND引脚。
7. 使用EIA/TIA-232接口的独立Modem设计 7.1 使用金属外壳。 如果须用塑料外壳,应在内部贴金属箔片或喷导电物质以减小EMI。
7.2 各电源线上放置相同模式的Choke。 7.3 元器件放置在一起并紧靠EIA/TIA-232接口的Connector。 7.4 所有EIA/TIA-232器件从电源源点单独连接电源/地。电源/地的源点应为板上电源输入端或调压芯片的输出端。 7.5 EIA/TIA-232电缆信号地接至数字地。 针对模拟信号,再作一些详细说明: 模拟电路的设计是工程师们最头疼、但也是最致命的设计部分,尽管目前数字电路、大规模集成电路的发展非常迅猛,但是模拟电路的设计仍是不可避免的,有时也是数字电路无法取代的,例如 RF 射频电路的设计!这里将模拟电路设计中应该注意的问题总结如下,有些纯属经验之谈,还望大家多多补充、多多批评指正!...
(1)为了获得具有良好稳定性的反馈电路,通常要求在反馈环外面使用一个小电阻或扼流圈给容性负载提供一个缓冲。
(2)积分反馈电路通常需要一个小电阻(约 560 欧)与每个大于 10pF 的积分电容串联。
(3)在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制 EMC 的 RF 带宽,而只能使用被动元件(最好为 RC 电路)。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下,积分反馈方法才有效。在更高的频率下,积分电路不能控制频率响应。
(4)为了获得一个稳定的线性电路,所有连接必须使用被动滤波器或其他抑制方法(如光电隔离)进行保护。
(5)使用 EMC 滤波器,并且与 IC 相关的滤波器都应该和本地的 0V 参考平面连接。
(6)在外部电缆的连接处应该放置输入输出滤波器,任何在没有屏蔽系统内部的导线连接处都需要滤波,因为存在天线效应。另外,在具有数字信号处理或开关模式的变换器的屏蔽系统内部的导线连接处也需要滤波。
(7)在模拟 IC 的电源和地参考引脚需要高质量的 RF 去耦,这一点与数字 IC 一样。但是模拟 IC 通常需要低频的电源去耦,因为模拟元件的电源噪声抑制比(PSRR)在高于 1KHz 后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上都应该使用 RC 或 LC 滤波。电源滤波器的拐角频率应该对器件的 PSRR 拐角频率和斜率进行补偿,从而在整个工作频率范围内获得所期望的 PSRR 。