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標(biāo)簽 > PCB布線
印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù),實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)計(jì),需要考慮外部連接的布局。
PCB布局規(guī)則:
1、在通常情況下,所有的元件均應(yīng)布置在電路板的同一面上,只有頂層元件過密時(shí),才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼片IC等放在底層。
2、在保證電氣性能的前提下,元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,在一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊,元件在整個(gè)版面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。
3、電路板上不同組件相臨焊盤圖形之間的最小間距應(yīng)在1MM以上。
4、離電路板邊緣一般不小于2MM.電路板的最佳形狀為矩形,長寬比為3:2或4:3.電路板面尺大于200MM乘150MM時(shí),應(yīng)考慮電路板所能承受的機(jī)械強(qiáng)度。
印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù),實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)計(jì),需要考慮外部連接的布局。內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局。金屬連線和通孔的優(yōu)化布局。電磁保護(hù)。熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設(shè)計(jì)可以用手工實(shí)現(xiàn),復(fù)雜的版圖設(shè)計(jì)需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)實(shí)現(xiàn)。
在高速設(shè)計(jì)中,可控阻抗板和線路的特性阻抗是最重要和最普遍的問題之一。首先了解一下傳輸線的定義:傳輸線由兩個(gè)具有一定長度的導(dǎo)體組成,一個(gè)導(dǎo)體用來發(fā)送信號(hào),另一個(gè)用來接收信號(hào)(切記“回路”取代“地”的概念)。在一個(gè)多層板中,每一條線路都是傳輸線的組成部分,鄰近的參考平面可作為第二條線路或回路。一條線路成為“性能良好”傳輸線的關(guān)鍵是使它的特性阻抗在整個(gè)線路中保持恒定。
線路板成為“可控阻抗板”的關(guān)鍵是使所有線路的特性阻抗?jié)M足一個(gè)規(guī)定值,通常在25歐姆和70歐姆之間。在多層線路板中,傳輸線性能良好的關(guān)鍵是使它的特性阻抗在整條線路中保持恒定。
但是,究竟什么是特性阻抗?理解特性阻抗最簡單的方法是看信號(hào)在傳輸中碰到了什么。當(dāng)沿著一條具有同樣橫截面?zhèn)鬏斁€移動(dòng)時(shí),這類似圖1所示的微波傳輸。假定把1伏特的電壓階梯波加到這條傳輸線中,如把1伏特的電池連接到傳輸線的前端(它位于發(fā)送線路和回路之間),一旦連接,這個(gè)電壓波信號(hào)沿著該線以光速傳播,它的速度通常約為6英寸/納秒。當(dāng)然,這個(gè)信號(hào)確實(shí)是發(fā)送線路和回路之間的電壓差,它可以從發(fā)送線路的任何一點(diǎn)和回路的相臨點(diǎn)來衡量。圖2是該電壓信號(hào)的傳輸示意圖。
Zen的方法是先“產(chǎn)生信號(hào)”,然后沿著這條傳輸線以6英寸/納秒的速度傳播。第一個(gè)0.01納秒前進(jìn)了0.06英寸,這時(shí)發(fā)送線路有多余的正電荷,而回路有多余的負(fù)電荷,正是這兩種電荷差維持著這兩個(gè)導(dǎo)體之間的1伏電壓差,而這兩個(gè)導(dǎo)體又組成了一個(gè)電容器。
在下一個(gè)0.01納秒中,又要將一段0.06英寸傳輸線的電壓從0調(diào)整到1伏特,這必須加一些正電荷到發(fā)送線路,而加一些負(fù)電荷到接收線路。每移動(dòng)0.06英寸,必須把更多的正電荷加到發(fā)送線路,而把更多的負(fù)電荷加到回路。每隔0.01納秒,必須對(duì)傳輸線路的另外一段進(jìn)行充電,然后信號(hào)開始沿著這一段傳播。電荷來自傳輸線前端的電池,當(dāng)沿著這條線移動(dòng)時(shí),就給傳輸線的連續(xù)部分充電,因而在發(fā)送線路和回路之間形成了1伏特的電壓差。每前進(jìn)0.01納秒,就從電池中獲得一些電荷(±Q),恒定的時(shí)間間隔(±t)內(nèi)從電池中流出的恒定電量(±Q)就是一種恒定電流。流入回路的負(fù)電流實(shí)際上與流出的正電流相等,而且正好在信號(hào)波的前端,交流電流通過上、下線路組成的電容,結(jié)束整個(gè)循環(huán)過程。
設(shè)置技巧
設(shè)計(jì)在不同階段需要進(jìn)行不同的各點(diǎn)設(shè)置,在布局階段可以采用大格點(diǎn)進(jìn)行器件布局;
對(duì)于IC、非定位接插件等大器件,可以選用50~100mil的格點(diǎn)精度進(jìn)行布局,而對(duì)于電阻電容和電感等無源小器件,可采用25mil的格點(diǎn)進(jìn)行布局。大格點(diǎn)的精度有利于器件的對(duì)齊和布局的美觀。
PCB布局規(guī)則:
1、在通常情況下,所有的元件均應(yīng)布置在電路板的同一面上,只有頂層元件過密時(shí),才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼片IC等放在底層。
2、在保證電氣性能的前提下,元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,在一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊,元件在整個(gè)版面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。
3、電路板上不同組件相臨焊盤圖形之間的最小間距應(yīng)在1MM以上。
4、離電路板邊緣一般不小于2MM.電路板的最佳形狀為矩形,長寬比為3:2或4:3.電路板面尺大于200MM乘150MM時(shí),應(yīng)考慮電路板所能承受的機(jī)械強(qiáng)度。
在PCB的布局設(shè)計(jì)中要分析電路板的單元,依據(jù)起功能進(jìn)行布局設(shè)計(jì),對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí),要符合以下原則:
1、按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置,使布局便于信號(hào)流通,并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。
2、以每個(gè)功能單元的核心元器件為中心,圍繞他來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整體、緊湊的排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
3、在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件并行排列,這樣不但美觀,而且裝焊容易,易于批量生產(chǎn)。
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