PCB布线技巧.doc

PCB 板布局原则 1. 元件排列规则 1). 在通常条件下, 所有的元件均应布置在印制电路的同一面上, 只有在顶层元件过密时, 才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴 IC 等放在底层。 2). 在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观, 一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,输入和输出元件尽量远离。 3). 某元器件或导线之间可能存在较高的电位差,应加大它们的距离,以免因放电、击穿而引起意外短路。 4). 带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 5). 位于板边缘的元件,离板边缘至少有 2 个板厚的距离 6). 元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致。 2. 按照信号走向布局原则 1). 通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置, 以每个功能电路的核心元件为中心, 围绕它进行布局。 2). 元件的布局应便于信号流通,使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下,信号的流向安排为从左到右或从上到下, 与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。 3. 防止电磁干扰 1). 对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较灵敏的元件,应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽,元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。 2). 尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。 3). 对于会产生磁场的元件,如变压器、扬声器、电感等,布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割,相邻元件磁场方向应相互垂直,减少彼此之间的耦合。 4). 对干扰源进行屏蔽,屏蔽罩应有良好的接地。 5). 在高频工作的电路,要考虑元件之间的分布参数的影响。 4. 抑制热干扰 1). 对于发热元件,应优先安排在利于散热的位置,必要时可以单独设置散热器或小风扇,以降低温度,减少对邻近元件的影响。 2). 一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件,要布置在容易散热的地方,并与其它元件隔开一定距离。 3). 热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域, 以免受到其它发热功当量元件影响, 引起误动作。 4). 双面放置元件时,底层一般不放置发热元件。 5. 可调元件的布局对于电位器、可变电容器、可调电感线圈或微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求, 若是机外调节, 其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应; 若是机内调节, 则应放置在印制电路板于调节的地方。 PCB 布线设计(一) 在当今激烈竞争的电池供电市场中, 由于成本指标限制, 设计人员常常使用双面板。尽管多层板(4 层、 6 层及 8层) 方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势,成本压力却促使工程师们重新图1 采用自动布线为图 3 所示电路原理图设计的电路板的顶层图2 采用自动布线为图 3 所示电路原理图设计的电路板的底层图 3a图1 、图 2 、图 4 和图 5 中布线的电路原理图图 3b图1 、图 2 、图 4 和图 5 中布线的模拟部分电路原理图有无地平面时的电流回路设计对于电流回路,需要注意如下基本事项: 1. 如果使用走线,应将其尽量加粗 PCB 上的接地连接如要考虑走线时, 设计应将走线尽量加粗。这是一个好的经验法则, 但要知道, 接地线的最小宽度是从此点到末端的有效宽度, 此处“末端”指距离电源连接端最远的点。 2. 应避免地环路 3. 如果不能采用地平面,应采用星形连接策略( 见图 6) 通过这种方法, 地电流独立返回电源连接端。图6中, 注意到并非所有器件都有自己的回路, U1和 U2 是共用回路的。如遵循以下第 4 条和第 5 条准则,是可以这样做的。 4. 数字电流不应流经模拟器件数字器件开关时, 回路中的数字电流相当大, 但只是瞬时的, 这种现象是由地线的有效感抗和阻抗引起的。对于地平面或接地走线的感抗部分,计算公式为 V= Ldi/dt ,其中 V 是产生的电压, L 是地平面或接地走线的感抗, di 是数字器件的电流变化, dt 是持续时间。对地线阻抗部分的影响,其计算公式为 V= RI, 其中, V 是产生的电压, R 是地平面或接地走线的阻抗, I 是由数字器件引起的电流变化。经过模拟器件的地平面或接地走线上的这些电压变化, 将改变信号链中信号和地之间的关系( 即信号的对地电压)。 5. 高速电流不应流经低速器件与上述类似, 高速电路的地返回信号也会造成地平面的电压发生变化。此干扰的计算公式和上述相同, 对于地平面或接地走线的感抗,V= Ldi/dt ; 对于地平面或接地走线的阻抗,V= RI。与数字电流一样, 高速电路的地平面或接地走线经过模拟器件时, 地线上的电压变化会改变信号链中信号和地之间的关系。图4 采用手工走线为图 3 所示电路原理图设计的电路板的顶层图5 采用手工