必知的6條PCB設計原則

2021-08-09 14:51:11 字數 2734 閱讀 9904

必知的6條

pcb設計原則。

1.布局

首先,要考慮pcb尺寸大小。pcb尺寸過大時,印製線條長,阻抗增加,抗雜訊能力下降,成本也增加;過小,則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。在確定pcb尺寸後.再確定特殊元件的位置。最後,根據

電路的功能單元,對電路的全部元器件進行布局。

在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則:

(1)盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設法減少它們的分布引數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應盡量遠離。

(2)某些元器件或導線之間可能有較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。帶高

電壓的元器件應盡量布置在除錯時手不易觸及的地方。

(3)應留出印製扳定位孔及固定支架所占用的位置。

根據電路的功能單元.對電路的全部元器件進行布局時,要符合以下原則:

(1)按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便於訊號流通,並使訊號盡可能保持一致的方向。

(2)以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在pcb上.儘量減少和縮短各元器件之間的引線和連線。

(3)在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布引數。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣,不但美觀.而且裝焊容易.易於批量生產。

(4)位於電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小於2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長寬比為3:2成4:3。電路板面尺寸大於200x150mm時.應考慮電路板所受的機械強度。

2.佈線

佈線的原則如下:

(1)輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線,以免發生反饋藕合。

(2)印製攝導線的最小寬度主要由導線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的

電流值決定。

(3)印製導線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣效能。此外,盡量避免使用大面積銅箔,否則.長時間受熱時,易發生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時,最好用柵格狀.這樣有利於排除銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發性氣體。

3.焊盤

焊盤中心孔(直插式器件)要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑d一般不小於(d+1.2)mm,其中d為引線孔徑。對高密度的數位電路,焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

pcb及電路抗干擾措施:

印製電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關係,這裡僅就pcb抗干擾設計的幾項常用措施做一些說明。

1.電源線設計

根據印製線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環路

電阻。同時、使電源線、地線的走向和資料傳遞的方向一致,這樣有助於增強抗雜訊能力。

2.地段設計

地線設計的原則是:

(1)數字地與模擬地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應使它們盡量分開。低頻電路的地應盡量採用單點並聯接地,實際佈線有困難時可部分串聯後再並聯接地。高頻電路宜採用多點串聯接地,地線應短而租,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔

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。(2)接地線應盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪效能降低。因此應將接地線加粗,使它能通過三倍於印製板上的允許電流。如有可能,接地線應在2~3mm以上。

(3)接地線構成閉環路。只由數位電路組成的印製板,其接地電路布成團環路大多能提高抗雜訊能力。

4.退藕

電容配置

pcb設計的常規做法之一是在印製板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容。退藕電容的一般配置原則是:

(1)電源輸入端跨接10~100uf的電解

電容器。如有可能,接100uf以上的更好。

(2)原則上每個

積體電路

晶元都應布置乙個0.01uf~0.1uf的瓷片電容,如遇印製板空隙不夠,可每4~8個晶元布置乙個1~10pf的但電容。

(3)對於抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件,如ram、rom儲存器件,應在晶元的電源線和地線之間直接接入退藕電容。

5.過孔設計

在高速pcb 設計中,看似簡單的過孔也往往會給電路的設計帶來很大的負面效應,為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響,在設計中可以盡量做到

(1)從成本和訊號質量兩方面來考慮,選擇合理尺寸的過孔大小。例如對 6- 10 層的記憶體模組pcb 設計來說,選用10/20mil(鑽孔/焊盤)的過孔較好,對於一些高密度的小尺寸的板子,也可以嘗試使用 8/18mil 的過孔。在目前技術條件下,很難使用更小尺寸的過孔了(當孔的深度超過鑽孔直徑的 6 倍時,就無法保證孔壁能均勻鍍銅);對於電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗.

(2)pcb 板上的訊號走線盡量不換層,即盡量不要使用不必要的過孔.

(3)電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好

(4)在訊號換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為訊號提供最近的迴路。甚至可以在 pcb 板上大量放置一些多餘的接地過孔.

6.降低雜訊與電磁干擾的一些經驗

(1)能用低速晶元就不用高速的,高速晶元用在關鍵地方

(2)可用串乙個電阻的方法,降低控制電路上下沿跳變速率。

(3)盡量為

繼電器等提供某種形式的阻尼,如 rc 設定電流阻尼

(4)使用滿足系統要求的最低頻率時鐘。

(5)時鐘應盡量靠近到用該時鐘的器件,石英晶體

振盪器的外殼要接地,用地線將時鐘區圈起來,時鐘線盡量短,石英晶體下面以及對雜訊敏感的器件下面不要走線。時鐘、匯流排

、片選訊號要遠離 i/o 線和接外掛程式,時鐘線垂直於 i/o 線比平行於 i/o 線干擾小.

(6)閒置不用的閘電路輸入端不要懸空,閒置不用的運放正輸入端接地,負輸入端接輸出端

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印製電路板 pcb 是電子產品中電路元件和器件的支撐件 它提供電路元件和器件之間的電氣連線。隨著電於技術的飛速發展,pcb的密度越來越高。pcb設計的好壞對抗干擾能力影響很大 因此,在進行pcb設計時 必須遵守pcb設計的一般原則,並應符合抗干擾設計的要求。要使電子電路獲得最佳效能,元器件的布局及導...