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今天刚到这里注册,看到不少弟兄的帖子,感觉没有对PCB有一个系统的、合理的设计流程。就随便写点,请高手指教。
    一般PCB基本设计流程如下:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。

    第一:前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS:注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。

    第二:PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB 设计环境下绘制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。
    第三:PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design-> Create Netlist),之后在PCB图上导入网络表(Design->Load Nets)。就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行:
      ①. 按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);
      ②. 完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;
      ③. 对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;
      ④. I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;
      ⑤. 时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;
      ⑥. 在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周围加一个钽电容。
      ⑦. 继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可);
      ⑧. 布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉
      ——需要特别注意,在放置元器件时,一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置,以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时,应该在保证上面原则能够体现的前提下,适当修改器件的摆放,使之整齐美观,如同样的器件要摆放整齐、方向一致,不能摆得“错落有致” 。
这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度,所以一点要花大力气去考虑。布局时,对不太肯定的地方可以先作初步布线,充分考虑。

   第四:布线。布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行:
      ①.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最细宽度可达0.05~0.07mm,电源线一般为1.2~2.5mm。对数字电路的 PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地则不能这样使用)
      ②. 预先对要求比较严格的线(如高频线)进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。
      ③. 振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零;
      ④. 尽可能采用45o的折线布线,不可使用90o折线,以减小高频信号的辐射;(要求高的线还要用双弧线)
      ⑤. 任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;
      ⑥. 关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地。
      ⑦. 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用“地线-信号-地线”的方式引出。
      ⑧. 关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用
      ⑨.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和DRC检查无误后,对未布线区域进行地线填充,用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。

      ——PCB布线工艺要求
      ①. 线
一般情况下,信号线宽为0.3mm(12mil),电源线宽为0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil);线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于0.33mm(13mil),实际应用中,条件允许时应考虑加大距离;
布线密度较高时,可考虑(但不建议)采用IC脚间走两根线,线的宽度为0.254mm(10mil),线间距不小于0.254mm(10mil)。特殊情况下,当器件管脚较密,宽度较窄时,可按适当减小线宽和线间距。

      ②. 焊盘(PAD)
焊盘(PAD)与过渡孔(VIA)的基本要求是:盘的直径比孔的直径要大于0.6mm;例如,通用插脚式电阻、电容和集成电路等,采用盘/孔尺寸 1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座、插针和二极管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。实际应用中,应根据实际元件的尺寸来定,有条件时,可适当加大焊盘尺寸;
PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2~0.4mm左右。

      ③. 过孔(VIA)
一般为1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);
当布线密度较高时,过孔尺寸可适当减小,但不宜过小,可考虑采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。

      ④. 焊盘、线、过孔的间距要求
PAD and VIA  : ≥ 0.3mm(12mil)
PAD and PAD  : ≥ 0.3mm(12mil)
PAD and TRACK  : ≥ 0.3mm(12mil)
TRACK and TRACK  : ≥ 0.3mm(12mil)
密度较高时:
PAD and VIA  : ≥ 0.254mm(10mil)
PAD and PAD  : ≥ 0.254mm(10mil)
PAD and TRACK  : ≥  0.254mm(10mil)
TRACK and TRACK  : ≥  0.254mm(10mil)
      
   第五:布线优化和丝印。“没有最好的,只有更好的”!不管你怎么挖空心思的去设计,等你画完之后,再去看一看,还是会觉得很多地方可以修改的。一般设计的经验是:优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后,就可以铺铜了(Place->polygon Plane)。铺铜一般铺地线(注意模拟地和数字地的分离),多层板时还可能需要铺电源。时对于丝印,要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时,设计时正视元件面,底层的字应做镜像处理,以免混淆层面。

   第六:网络和DRC检查和结构检查。首先,在确定电路原理图设计无误的前提下,将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查(NETCHECK),并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证布线连接关系的正确性;
网络检查正确通过后,对PCB设计进行DRC检查,并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。

    第七:制版。在此之前,最好还要有一个审核的过程。
PCB设计是一个考心思的工作,谁的心思密,经验高,设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心,充分考虑各方面的因数(比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑),精益求精,就一定能设计出一个好板子。

PCB布局布线技术 不指定

清明远布 , 2005/08/24 12:04 , PCB设计 » 布线策路 , 评论(0) , 阅读(68) , Via 本站原创
布局布线技术

a) 过孔

过孔一般被使用在多层印制电路版中。当是高速信号时,过孔产生1到4nH的电感和0.3到0.8pF的电容到路径。因此,当铺设高速信号通道时,过孔应该 被保持到绝对的最小。对于高速的并行线(例如地址和数据线),如果层的改变是不可避免,应该确保每根信号线的过孔数一样。
b) 45度角的路径

与过孔相似,直角的路径转动应该被避免,因为它在内部的边缘能产生集中的电场。该场能产生耦合到相邻路径的躁声,因此,当转动路径时全部的直角路径应该采用45度的。 图5是45度路径的一般规则。
  
图5成角的路径

c) 短截线

短截线产生反射,同时也潜在增加波长可分的天线到电路的可能。虽然短截线长度可能不是任何在系统的已知信号的波长的四分之一整数,但是附带的辐射可能在短截线上产生共鸣。因此,避免在传送高频率和敏感的信号路径上使用短截线。
  


图6 短截线
d) 星型的信号排列

虽然星型排列适用于来自多个PCB印制电路版的地线连接,但它带有能产生多个短截线的信号路径。因此,应该被避免用星型排列于高速和敏感的信号上。
e) 辐射型信号排列

辐射型信号排列通常有最短的路径,以及产生从源点到接收器的最小延迟,但是这也能产生多个反射和辐射干扰,所以应该被避免用辐射型排列于高迅和敏感的信号上。
f) 不变的路径宽度

信号路径的宽度从驱动到负载应该是常数。改变路径宽度对路径阻抗(电阻,电感,和电容)产生改变,从而,能产生反射和造成线路阻抗不平衡。所以最好保持路径的宽度不变。
g) 洞和过孔密集

经过电源和地面位面的过孔的密集会在接近过孔的地方产生局部化的阻抗差异。这个区域不仅成为信号活动的“热点”,而且供电面在这点是高阻,象射频电流一样低效。
h) 切分孔隙

与洞和过孔密集相同,切分孔隙(即长洞或宽通道)在电源位面和地位面范围内产生不一致的区域,并且就象防护物一样减少他们的效力,也局部性地递增电源位面和地位面的阻抗。
i) 接地金属化的模具

所有的金属化的模具应该被连接到地,否则,这些大的金属区域能充当辐射天线 织梦好,好织梦
j) 最小化环面积

保持信号路径和它的地返回线紧靠在一起将有助于最小化地环,因而,避免潜在的天线环。对于高速单端信号,有时如果信号路径没有沿着低阻的地位面走,地线回路可能也必须沿着信号路径(如图7)
1. 数字地和模拟地应分开
在高要求电路中,数字地与模拟地必需分开。即使是对于A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开,仅在系统一点上把两种“地”连接起来。

2.浮地与接地
系统浮地,是将系统电路的各部分的地线浮置起来,不与大地相连。这种接法,有一定抗干扰能力。但系统与地的绝缘电阻不能小于50MΩ,一旦绝缘性能下降,就会带来干扰。通常采用系统浮地,机壳接地,可使抗干扰能力增强,安全可靠。

3.一点接地
在低频电路中,布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率小于1MHz的电路,采用一点接地。
4.多点接地。
在高频电路中,寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于10MHz的电路,采用多点接地.

走线闭环检查规则 不指定

清明远布 , 2005/06/28 12:24 , PCB设计 » 布线原则 , 评论(0) , 阅读(71) , Via 本站原创
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防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题,自环将引起辐射干扰。
1) 能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在关键地方。

(2) 可用串一个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。

(3) 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。

(4) 使用满足系统要求的最低频率时钟。

(5) 时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。

(6) 用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短。

(7) I/O驱动电路尽量靠近印刷板边,让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波,从高噪声区来的信号也要加滤波,同时用串终端电阻的办法,减小信号反射。

(8) MCD无用端要接高,或接地,或定义成输出端,集成电路上该接电源地的端都要接,不要悬空。

(9) 闲置不用的门电路输入端不要悬空,闲置不用的运放正输入端接地,负输入端接输出端。
(10) 印制板尽量使用45折线而不用90折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。

(11) 印制板按频率和电流开关特性分区,噪声组件与非噪声组件要距离再远一些。

(12) 单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗,经济是能承受的话用多层板以减小电源,地的容生电感。

(13) 时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。

(14) 模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线,特别是时钟。

(15) 对A/D类器件,数字部分与模拟部分宁可统一下也不要交叉。

(16) 时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小,时钟组件引脚远离I/O电缆。

(17) 组件引脚尽量短,去耦电容引脚尽量短。

(18) 关键的线要尽量粗,并在两边加上保护地。高速线要短要直。

(19) 对噪声敏感的线不要与大电流,高速开关线平行。

(20) 石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。

(21) 弱信号电路,低频电路周围不要形成电流环路。

(22) 任何信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小。

(23) 每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。

(24) 用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电容时,外壳要接地。

数字地、模拟地之间用磁珠隔离可防止数字信号对模拟信号的干扰

电源和地要靠近并平行走线,线尽量宽.输入输出隔离,尽量减小电源和信号的回路面积!不同的部分采用电源分支,滤波电容要放在前级,晶振外壳最好接地.强电,弱电,数字,模拟,高频,低频,要分开,电源等容易发热的地方要放在板边器件不要放的太密.各部分电路要尽量靠近放在一起,需要的时候要开隔离槽.等等太多了!

如果让设计的电路板一点干扰也没有,那是不可能,只能在允许的范围内尽量减少干扰,有很多种方法,输入信号与输出信号必须有隔离,不能与系统采用共地的方式,数据总线和地址总线上加上拉电阻或接总线驱动芯片,电源端的干扰主要是差模干扰和共模干扰,应在电源输入与输出端加扼流电感,在复位端也要加抗干扰措施,复位端受到干扰时,虽不会复位,但会造成特殊功能寄存器器数据改变,导至系统工作失常,方法还有很多,

注意数字地和模拟地不要混,都在电路中单独走,最后在电源处正确的说应该是电源出来后接的电容那单点共地
首先保证在光耦器件的下方不要布线,否则隔离性能会不好.特别是在做脉冲群干扰实验时,常常会通不过要求等级.

要是有多路光隔设计时,光耦器件的输入与输出应有明显的分界.不要交互在一起
我是做ccd视频信号处理电路的,我觉得在模拟区和数字区划分问题上,应注意,模拟信号最好不要穿过数字区,因为数字电路本身的噪声很大,地很脏,而模拟信号本身又很容易受到干扰。再有,考虑布线的阻抗,如果为了减小布线长度而让模拟信号穿过数字区的话,有点得不偿失,我觉得不一定是越短就越好,看你是想要优化哪个电路参数了,对于楼上的过孔尽量少的观点,我觉得过孔的多少应该由过孔周围布线情况而定,应该使每条信号线上的噪声耦合到地线的距离是最短的,也就是说,可能有时候地线是铺通了,可为了这点,还要人工的加上一些过孔上去。

1.地线单点共地问题
2.各种信号线之间的电磁干扰问题
3.屏蔽地的连接问题
4.元器件的摆放问题
5.合理布局的问题
谢谢大家的支持.让我们共同进步

音频信号放大电路.在这里就涉及到接地的问题,我认为如果是多级放大的话,前级跟后级的地线不应该连接在同一个地线分支上.应该在不同的地线分之上.这里说的分支是从总地线单独引出来的,后级比前级电流大很多,如果把他们的地线都连接在一个地线分支上,我想那就对前级有了影响和干扰

做FCC的时候有超标,于是就在高频的时钟线上串上电阻,效果比较明显,也可以对地加电容,但是参数不好确定
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