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初學(xué)者的十大PCB布線技巧
有一句老話:PCB設(shè)計(jì)是90%的布局和10%的布線。 今天仍然是這樣,組件的放置將決定布線將花費(fèi)多少時(shí)間,但這并不意味著布線PCB不再那么重要。 這只是您在每項(xiàng)活動(dòng)上花費(fèi)多少時(shí)間的問題。
如果這是您初次進(jìn)行PCB布局,那么看到混亂的模樣可能有點(diǎn)嚇人。 使用這十大PCB布線技巧以及我們的十大元器件放置技巧,可以使您的初次PCB布局成功。
貼士4 –在跡線之間留出足夠的空間
請務(wù)必在PCB布局的所有走線和焊盤之間留出足夠的空間。為什么?如果將所有物品捆扎得太緊,則在制造電路板時(shí)會(huì)冒短路的危險(xiǎn),并且會(huì)無意間連接走線。
請記住,PCB制造工藝并非100%精1確,因此您始終需要在組件焊盤和走線之間留出一些余地以保持安全。作為Zui低要求,我們建議在板上所有相鄰的焊盤和走線之間始終留有0.007英寸至0.010英寸的間隙。
pcb設(shè)計(jì)簡易的幾個(gè)原則
1、遵照“先大后小,先難后易”的布置原則,即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局。這個(gè)和吃自助餐的道理是一樣的:自助餐胃口有限先挑喜歡的吃,PCB空間有限先挑重要的擺。
2、布局中應(yīng)參考原理框圖,根據(jù)單板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件。布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短,關(guān)鍵信號(hào)線短;去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,并使之與電源和地之間形成的回路短 ;減少信號(hào)跑的冤枉路,防止在路上出意外。
3、元器件的排列要便于調(diào)試和維修,亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的元器件周圍要有足夠的空間,弄得太擠局面往往會(huì)變得很尷尬。4、相同結(jié)構(gòu)電路部分,盡可能采用“對(duì)稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局;按照均勻分布、重1心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局。
5、同類型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致,便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)。6、發(fā)熱元件要一般應(yīng)均勻分布,以利于單板和整機(jī)的散熱,除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件。
7、高電壓、大電流信號(hào)與小電流,低電壓的弱信號(hào)完全分開;模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開;高頻信號(hào)與低頻信號(hào)分開;高頻元器件的間隔要充分。元件布局時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起,以便于將來的電源分隔。
電路的可靠性設(shè)計(jì)
①電路基本通用設(shè)計(jì)要求:主要指電路的防反接、上電涌流抑制、過流保護(hù)、上電復(fù)位、看門狗等基本的電路設(shè)計(jì)要求。
②熱設(shè)計(jì):熱應(yīng)力是導(dǎo)致電子產(chǎn)品失效的較為常見因素,電子器件的工作溫度是影響產(chǎn)品壽命和可靠性的關(guān)鍵因素,在減小功率損耗的基礎(chǔ)_上,必須合理通過熱的傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流設(shè)計(jì)降低其工作溫度。
③電磁兼容設(shè)計(jì):提高電路的抗擾度水平可提高電子產(chǎn)品在復(fù)雜電磁環(huán)境中的可靠性,主要包括靜電、浪涌、快速瞬變脈沖群、電壓中斷跌落和變化、傳導(dǎo)抗擾度、輻射抗擾度、工頻磁場抗擾度等。需要在設(shè)計(jì)階段從電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)、器件選擇、電路板設(shè)計(jì)以及軟件等多個(gè)方面著手,并通過對(duì)樣機(jī)的電磁兼容測試檢驗(yàn)。
④安規(guī)設(shè)計(jì):電子電氣產(chǎn)品的安規(guī)設(shè)計(jì)主要包括安全間隙和爬電距離、絕緣耐壓、接地、防電1擊、防燃防爆、防電磁輻射等,對(duì)電子元器件的選擇和電路設(shè)計(jì)有較為成熟的參考和標(biāo)準(zhǔn)要求。
⑤可制造性設(shè)計(jì):根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝條件關(guān)注產(chǎn)品的可制造性設(shè)計(jì)可有效避免產(chǎn)品在生產(chǎn)、測試過程中受到損傷,降低質(zhì)量隱患,在PCB設(shè)計(jì)過程中遵循可制造性的規(guī)則,PCB設(shè)計(jì)完成后還可通過相關(guān)軟件工具進(jìn)行DFM檢查,生成報(bào)告并優(yōu)化修改。
⑥結(jié)構(gòu)和防護(hù)設(shè)計(jì):主要指電路板的安裝結(jié)構(gòu)和防護(hù),需要避免機(jī)械應(yīng)力對(duì)電路板和元器件的指傷,防水防塵等級(jí)以及電路板的三防設(shè)計(jì)。
高速pcb設(shè)計(jì)特征阻抗
信號(hào)沿傳輸線傳播過程當(dāng)中,如果傳輸線上各處具有一致的信號(hào)傳播速度,并且單位長度上的電容也一樣,那么信號(hào)在傳播過程中總是看到完全一致的瞬間阻抗。由于在整個(gè)傳輸線上阻抗維持恒定不變,我們給出一個(gè)特定的名稱,來表示特定的傳輸線的這種特征或者是特性,稱之為該傳輸線的特征阻抗。特征阻抗是指信號(hào)沿傳輸線傳播時(shí),信號(hào)看到的瞬間阻抗的值。特征阻抗與PCB導(dǎo)線所在的板層、PCB所用的材質(zhì)(介電常數(shù))、走線寬度、導(dǎo)線與平面的距離等因素有關(guān),與走線長度無關(guān)。特征阻抗可以使用軟件計(jì)算。高速PCB布線中,一般把數(shù)字信號(hào)的走線阻抗設(shè)計(jì)為50歐姆,這是個(gè)大約的數(shù)字。一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆,頻帶75歐姆,對(duì)絞線(差分)為100歐姆。