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模拟电路板设计基础设计 
1 电路板设计基础
1. 画电路板(PCB)之前的准备工作
(1)画原理图
在画PCB之前,应该有一个完整、正确的原理图,原理图应该用Protel或其他软件中的原理图环境画出。原理图中的信号应该左面输入,右面输出。元件应该有不重复的编号(序号),还要有基本元件参数。图中每个元件属性中应该有正确的封装图名,每个元件的引脚应该有与封装相对应的引脚号。
所谓封装图就是元件引脚焊盘排列图,所谓正确的封装图,就是该封装与实际元件尺寸一致,可以使实际元件焊接在PCB上。
实际上在原理图库中,有很多元件的原理图符号找不到,这需要画元件原理图,有时侯,画一个元件符号,比在元件库中找一个更快。
(2)购买元件
原理图画完之后,应该按照原理图购买元件,所购买元件的封装型式,应该是在画原理图时,在元件属性中输入的封装型式。实际上,经常在购买回元件后,才在原理图中设置元件封装名,因为拿到了元件,才知道封装型式,除非已经用过该元件,熟悉该元件的封装。
在元件封装库中,有很多元件的封装图找不到,这需要画元件封装图,通常画一个元件封装图,比在封装库中找一个更快。
2. 画PCB前应该知道如下术语
(1)公制与英制
电子元件的引脚间距常用英制作为测量单位,所以画元件封装图时,应该使用英制,电路板尺寸或是安装孔等可以使用公制。英制以1/1000英寸为单位,以mil表示, ,;。另外,线宽、过孔、焊盘和栅格也常用英制。一般情况下,100mil是引脚之间的基本间距,例如,常用的双列直插(DIP)引脚间距就是100mil。
(2)栅格
捕获栅格和元件捕获栅格应该设置成100mil相关的间距,通常为50mil、25mil、20mil、10mil或是5mil。例如捕获栅格为50mil,可以使铜膜线在两个焊盘之间通过。
(3)铜膜线
一般来说,线宽一些,则直流电阻小,电感小,制作容易。线宽的最小值与制作工艺有关,一般以线宽/间距表示,通常以10/10或是8/8表示,一般6/6是下限。
通常情况下,对于信号线的线宽为10mil,地线和电源线越宽越好。
(4)焊盘
焊盘的重要参数是盘直径/孔直径比,。
(5)过孔
过孔用于连接电路板两侧的铜膜线,实际上,过孔与焊盘没有区别,过孔尺寸小,最好不要用焊盘代替过孔。通常过孔外直径50mil,孔直径为30mil左右。
(6)铺铜
铺铜就是在电路上大面积的铺设铜膜,该铜膜与地线相连形成大面积的地线,铺铜可以是网状或是实体铜膜。铺铜总是在布线完成后,而且常用实体铺铜。
(7)间距
在通孔电路板设计中,信号线间距最好大于10mil,而贴片电路板,间距可以为8mil或是6mil。
3. 放置元件与布局
电路板工作是布局占90%,布线占10%。即使是简单电路板,100个有经验的设计者,会给出100个设计结果。虽然没有最好的设计,但有一些基本原则可以参考。
(1)设置捕捉栅格、可视栅格和铜膜线宽度与焊盘尺寸,若无特殊要求,可使用默认值。
(2)尽可能将元件按照功能分类布局,元件放置应该均匀,各元件之间的连线最短。还要为布线预留一些空间。
布局时注意区分模拟和数字部分,
连接器应该在电路板边缘。还要使电路板上的元件尽量对称。
布线完成后,应该使用打印机将电路板图按照1:1的比例打印出来,
4. 布线
1)通常采用人工布线而不是自动布线,虽然有些简单电路板可以使用自动布线,但通常人工智能还是高于机器智能(单层板布线时,机器智能比人工智能强)。
2)线越短越好,因为长线增加电阻、电感与电容。
3)避免直角,最好是45°,因为直角使线宽度改变,可以引起电磁辐射(EMI)或其他问题。
4)使能电气栅格,可以增加布线速度
2 具有运放电路的PCB设计

来自模拟电路自身原因,使信号不能准确传输,则称为噪声。来自模拟电路外部的原因,使信号不能准确传输称为干扰。
如果某电压、电流信号随时间变化率大,则可能是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能出现快速变化的信号,因此可能成为干扰源。
模拟电路工作需要电源、地线、输入和输出引线,这些引线可将外界干扰引入模拟电路。而电磁辐射信号直接作用到模拟电路上,使模拟电路受到干扰。例如,电路板上单片机的晶体振荡器,就是一个电磁辐射源,可以干扰模拟电路工作。
通常干扰进入模拟电路的路径是铜膜线和直接辐射。
抗干扰设计的基本措施是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高模拟器件的抗干扰性能。
2. 双面板
设计廉价电路,通常采用双面板,好处是两面都可以布线,例如一面布横线,另一面布竖线,可以使布线更容易,但是模拟