? ? 【導(dǎo)讀】PCB設(shè)計既要考慮各種信號的走向又要顧慮到能量的傳遞,干擾與發(fā)熱帶來的苦惱也時時如影隨形。看似復(fù)雜,但實際上總結(jié)歸納起來非常清晰,可以從這兩個方面去入手:布局和排線。
說得直白一些就是:“怎么擺”和“怎么連”。
聽起來是不是非常easy?讓我們先來梳理下“怎么擺”:
1、遵照“先大后小,先難后易”的布置原則,即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局。這個和吃自助餐的道理是一樣的:自助餐胃口有限先挑喜歡的吃,PCB空間有限先挑重要的擺。
2、布局中應(yīng)參考原理框圖,根據(jù)單板的主信號流向規(guī)律安排主要元器件。布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短,關(guān)鍵信號線最短;去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,并使之與電源和地之間形成的回路最短 ;減少信號跑的冤枉路,防止在路上出意外。
先大后小,先難后易
3、元器件的排列要便于調(diào)試和維修,亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的元器件周圍要有足夠的空間,弄得太擠局面往往會變得很尷尬。
4、 相同結(jié)構(gòu)電路部分,盡可能采用“對稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局;按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局。
均勻分布、重心平衡
5、同類型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致,便于生產(chǎn)和檢驗。
統(tǒng)一極性布局
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6、發(fā)熱元件要一般均勻分布,以利于單板和整機的散熱。除了溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件。
發(fā)熱元器件均勻分布
7、高電壓、大電流信號與低電壓、小電流的弱信號完全分開;模擬信號與數(shù)字信號分開;高頻信號與低頻信號分開;高頻元器件的間隔要充分。元器件布局時,應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起,以便將來的電源分隔。
電源分隔
以上即是關(guān)于“怎么擺”,即布局的主要注意事項。而關(guān)于“怎么連”則相對更復(fù)雜一些,大體來說就是:
關(guān)鍵信號線優(yōu)先:模擬小信號,高速信號、時鐘信號和同步信號等關(guān)鍵信號優(yōu)先布線;
密度優(yōu)先原則:從單板上連接關(guān)系最復(fù)雜的器件著手布線,從單板上連線最密集的區(qū)域開始布線。
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布線的自助指南可以歸納總結(jié)如下:
1、盡量為時鐘信號、高頻信號、敏感信號等關(guān)鍵信號提供專門的布線層,并保證其最小的回路面積。必要時應(yīng)采取手工優(yōu)先布線、屏蔽和加大安全距離等方法,保證信號質(zhì)量。
2、電源層與地層之間的EMC環(huán)境較差,應(yīng)盡量避免布置對干擾敏感的信號。
3、有阻抗控制要求的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡量按照線長寬要求布線。