组件支配合理是设计出优质的PCB图的基本条件。关于组件支配的哀求紧张有安装、受力、受热、旗子暗记、都雅六方面的哀求
1.组件支配
组件支配合理是设计出优质的PCB图的基本条件。关于组件支配的哀求紧张有安装、受力、受热、旗子暗记、都雅六方面的哀求。

1.1.安装
指在详细的运用处所下,为了将电路板顺利安装进机箱、外壳、插槽,不致发生空间干涉、短路等事件,并使指定接插件处于机箱或外壳上的指定位置而提出的一系列基本哀求。这里不再赘述。
1.2.受力
电路板应能承受安装和事情中所受的各种外力和震撼。为此电路板应具有合理的形状,板上的各种孔(螺钉孔、异型孔)的位置要合理安排。一样平常孔与板边间隔至少要大于孔的直径。同时还要把稳异型孔造成的板的最薄弱截面也应具有足够的抗弯强度。板上直接"伸"出设备外壳的接插件尤其要合理固定,担保长期利用的可靠性。
1.3.受热
对付大功率的、发热严重的器件,除担保散热条件外,还要把稳放置在适当的位置。尤其在精密的仿照系统中,要格外把稳这些器件产生的温度场对薄弱的前级放大电路的不利影响。一样平常功率非常大的部分应单独做成一个模块,并与旗子暗记处理电路间采纳一定的热隔离方法。
1.4.旗子暗记
旗子暗记的滋扰PCB版图设计中所要考虑的最主要的成分。几个最基本的方面是:弱旗子暗记电路与强旗子暗记电路分开乃至隔离;互换部分与直流部分分开;高频部分与低频部分分开;把稳旗子暗记线的走向;地线的支配;适当的屏蔽、滤波等方法。这些都是大量的论侧重复强调过的,这里不再重复。
1.5.都雅
不仅要考虑组件放置的整洁有序,更要考虑走线的幽美流畅。由于一样平常外行人有时更强调前者,以此来片面评价电路设计的利害,为了产品的形象,在性能哀求不苛刻时要优先考虑前者。但是,在高性能的场合,如果不得不采取双面板,而且电路板也封装在里面,平时看不见,就该当优先强调走线的都雅。下一小节将会详细谈论布线的"美学"。
2.布线原则
下面详细先容一些文献中不常见的抗滋扰方法。考虑到实际运用中,尤其是产品试制中,仍大量采取双面板,以下内容紧张针对双面板。
2.1.布线"美学"
转弯时要避免直角,只管即便用斜线或圆弧过渡。
走线要整洁有序,分门别类集中排列,不仅可以避免不同性子旗子暗记的相互滋扰,也便于检讨和修正。对付数字系统,同一阵营的旗子暗记线(如数据线、地址线)之间不必担心滋扰的问题,但类似读、写、时钟这样的掌握性旗子暗记,就该当独来独往,最好用地线保护起来。
大面积铺地(下面会进一步论述)时,地线(实在该当是地"面")与旗子暗记线间只管即便保持合理的相等间隔,在防止短路、泄电的条件下只管即便靠近。
对付弱电系统,地线与电源线要只管即便靠近。
利用表贴组件的系统,旗子暗记线只管即便全走正面。
2.2.地线支配
文献中对地线的主要性及支配原则有很多论述,但关于实际PCB中的地线排布仍旧缺少详细准确的先容。我的履历是,为了提高系统的可靠性(而不但是做出一个实验样机),对地线无论若何强调都不为过,尤其是在微弱旗子暗记处理中。为此,必须不遗余力地贯彻"大面积铺地"的原则。
铺地时,一样平常必须是网格状地,除非那些被其它线路分割出来的零散地盘。网格状地的受热性能和高频导电性能都要大大优于整块的地线。在双面板布线中,有时为了走旗子暗记线,不得不将地线分割开,这对付保持足够低的地电阻是极为不利的。为此,必须采取一系列的"小聪明"手段来担保地电流的"通畅"。这些技巧包括:
大量利用表面贴装组件,省去焊孔所占用的"本来"应属于地线的空间。
充分利用正面空间:在大量利用表面贴装组件的场合下,设法使旗子暗记线只管即便走顶层,将底层"无私"地让给地线,这个中又涉及到无数细碎的小窍门,本人拙作《PCB技巧之一:交流管脚》中就有一招,还有很多类似的法术,往后会陆续写出。
合理安排旗子暗记线,将板上的主要地带,尤其是"腹地"(这里关系到全体板地线的沟通)"让"给地线,只要精心设计,这一点还是能做到的。
正面与反面的合营:有时在板的某一壁,地线实在是"断港绝潢"了,这时可设法使两面的布线相互折衷,"此处不留爷,自有留爷处",在反面的相对应位置空出一块足够的地盘铺设地线,再通过数量足够、位置合理的过孔(考虑到过孔有较大的电阻),通过这?quot;桥梁"将被横行而过的旗子暗记线强行分割却又依依不舍、愿望统一的两岸连成一个导电性能足够的整体。
垂死挣扎的着数:实在滕不出地方而又不甘心弘大的地线被区区一根旗子暗记线拦腰割断时,就让这个旗子暗记委曲一点,走跨接线吧。有时,我不甘心仅仅拉一根光秃秃的导线,这个旗子暗记恰好又要经由一个电阻或其它"长脚"的器件,我就可以光明正大的延长这个器件的管脚,使之兼任跨接线的职务,既通过了旗子暗记,又避免了跨接线这个不体面的称呼:-(当然,在大多数情形下,我总可以让这样的旗子暗记从得当的地方通过而避免与地线的交叉,唯一须要的是不雅观察力和想象力。
最少的原则:地电流的路径要合理,大电流与微弱的旗子暗记电流决不能并肩提高。有时,选择合理的路径,一个排的地线抵得上不合理配置的一个集团军。
末了,顺便解释一点,有一句名言:"你可以相信你的母亲,但永久不要相信你的地"。在极微弱旗子暗记处理的场合(微伏以下),纵然不择手段担保了地电位的同等,电路上关键点的地电位差别仍旧要超过被处理旗子暗记的幅度,至少是同一量级,纵然静态电位得当了,瞬时的电位差仍旧可能很大。对付这样的场合,首先要在事理上使电路的事情尽可能的不依赖于地电位。
2.3.电源线支配与电源滤波
一样平常的文献都认为电源线应尽可能粗,对此我不敢完备苟同。只有在大功率(1秒内均匀电源电流可能达到1A)的场合,才必须担保足够的电源线宽度(我的履历,每1A电流对应50mil能够知足大多数场合的需求)。如果只为了防止旗子暗记的窜扰的话,电源线的宽度不是关键。乃至,有时细一些的电源线更有利!电源的质量一样平常紧张不在于其绝对值,而在于电源的颠簸和迭加的滋扰。办理电源滋扰的关键在于滤波电容!如果你的运用处所对电源质量的确有苛刻的哀求,就不要吝啬滤波电容的钱!利用滤波电容时要把稳以下几条:
全体电路的电源输入端该当有"总"的滤波方法,而且各种类型的电容要相互搭配,"一样都不能少",至少不会坏事的J对付数字系统至少要有100uF电解+10uF片钽+0.1uF贴片+1nF贴片。较高频(100kHz)100uF电解+10uF片钽+0.47uF贴片+0.1uF贴片。互换仿照系统:对付直流及低频仿照系统:1000uF|1000uF电解+10uF片钽+1uF贴片+0.1uF贴片。
每个主要芯片身边都该当有"一套"滤波电容。对付数字系统,一个0.1uF贴片一样平常就够了,主要的或事情电流较大的芯片还应并上一个10uF片钽或1uF贴片,事情频率最高的芯片(CPU、晶振)还要并10nF|470pF或一个1nF。该电容应尽可能靠近芯片的电源管脚并尽可能直接连接,越小的应越靠近。
对付芯片滤波电容,以内(滤波电容至芯片电源管脚)的一段应尽可能粗,如能采取多根细线并排就更好。有了滤波电容供应低(互换)阻抗电压源并抑制互换耦合滋扰,电容管脚以外(指从总电源至滤波电容的一段)的电源线就不那幺主要了,线宽不必太粗,至少不必为此占用大量的板面积。某些仿照系统中还哀求电源输入采取RC滤波网络以进一步抑制滋扰,而较细的电源线有时恰好就兼具RC滤波器中电阻的浸染,反而有利。
对付事情温度变革范围较大的系统,要把稳铝电解电容在低温下性能会降落乃至损失滤波浸染,此时要用适当的钽电容代替之。例如,用100uF钽|1000uF铝代替470uF铝,或用22uF片钽代替100uF铝。
把稳铝电解电容不要离大功率发热器件太近。