對於初畫PCB的人來說,當把原理圖中封裝資訊匯入到PCB,看到密密麻麻那麼多線,縱橫交錯,感覺就無從下手;所以為了幫助初學者快速入門,現在我就從佈局和佈線兩個方面做一個簡單說明!
一 佈局
1 一般佈局PCB,我們會遵循“先大後小,先難後易”的佈置原則,也就是說我們一般先去佈局重要單元電路,以及核心器件,比如MCU最小系統、高頻高速模組電路,這些都可以理解為重要單元電路;
2 佈局中需要參考原理圖框圖,可以先把原理圖中各個單元電路先佈局好,到時候整體在進行拼湊,當然拼抽的時候,要考慮電路訊號的主提走向;
3 佈局應儘量滿足以下要求:總的連線儘可能短,關鍵訊號線最短;高電壓、大電流訊號與小電流,低電壓的弱訊號完全分開;模擬訊號與數字訊號分開;高頻訊號與低頻訊號分開;高頻元器件的間隔要充分。
4 去耦電容的佈局要儘可能靠近IC的電源管腳,並且保證電源與地之間形成的迴路最短,當然為了達到去耦最佳效果,電源與地需經過去耦電容兩端,然後再連線到IC電源和地兩端;
5 對於一些需要過靜電測試的產品,其器件放置儘量離板邊緣距離大於3.5mm;如果板子空間有限,可以在離板邊緣大於0.45mm出打過孔到地;
6 在完成板子效能的基礎下,佈局中就需要考慮美觀,對於相同結構的電路部分,儘可能採用"對稱式“佈局,總體佈局可以按照”均勻分佈,重心平衡,版面美觀“的標準;
7 對於發熱器件,比如MOS管,可以採取加散熱片的形式,給予散熱;
二 佈線
1 地走線線徑>電源走線線徑>訊號走線線徑,對於1盎司銅厚的板子,我們會預計1mm走線寬度能走1A電流
2 對於訊號線走線,我們一般會優先走模擬小訊號、高速訊號、高頻訊號、時鐘訊號;其次再走數字訊號;
3 晶振周圍儘量禁空,尤其其底部禁止走線;且應遠離板上的電源部分,以防止電源和時鐘相互干擾;
4 避免直角走線 、銳角走線,因為直角、銳角走線會使得傳輸線的線寬產生變化,造成其阻抗的不連續。如果進行直角走線其拐角可以等效為傳輸線上的容性負載,減緩上升時間,在高速、高頻中就變得尤為明顯,而且其造成的阻抗不連續,還會增加訊號的反射;其直角尖端還為產生EMI;
5 對於模擬訊號和數字訊號應儘量分塊佈線,不宜交叉或混在一起,對於其模擬地和數字地也應用磁珠或者0R電阻進行隔離;
6 地線迴路環路保持最小,即訊號線與其迴路構成的環面積要儘可能小,環面積越小,對外的輻射越少,接收外界的干擾也越小。 對於top層和bottom層敷地的時候,需要仔細檢視,有些訊號地是否被訊號線分割,造成地迴路過遠,此時應該在分割處打過孔,保證其地迴路儘可能小;
7 為了減少線間串擾,應保證線間距足夠大,當線中心間距不少於3倍線寬時,則可保持70%的電場不互相干擾,稱為3W規則。如要達到98%的電場不互相干擾,可使用10W的間距 ;
8 訊號線的長度避免為所關心頻率的四分之一波長的整數倍,否則此訊號線會產生諧振,諧振時訊號線會產生較強的輻射干擾;
9 訊號走線禁止走成環形,其環形容易形成環形天線,產生較強的輻射干擾;
10 對於天線ANT端走線應儘量短而直,其阻抗也應透過 si9000 去計算,保證其線阻為50歐姆(一般天線埠走線為50歐姆);
11 敷銅時,對其焊盤引腳應採用十字焊盤,不宜採用實心焊盤敷銅,這樣在生產時候,器件容易立碑;
對於初畫PCB的人來說,當把原理圖中封裝資訊匯入到PCB,看到密密麻麻那麼多線,縱橫交錯,感覺就無從下手;所以為了幫助初學者快速入門,現在我就從佈局和佈線兩個方面做一個簡單說明!
一 佈局
1 一般佈局PCB,我們會遵循“先大後小,先難後易”的佈置原則,也就是說我們一般先去佈局重要單元電路,以及核心器件,比如MCU最小系統、高頻高速模組電路,這些都可以理解為重要單元電路;
2 佈局中需要參考原理圖框圖,可以先把原理圖中各個單元電路先佈局好,到時候整體在進行拼湊,當然拼抽的時候,要考慮電路訊號的主提走向;
3 佈局應儘量滿足以下要求:總的連線儘可能短,關鍵訊號線最短;高電壓、大電流訊號與小電流,低電壓的弱訊號完全分開;模擬訊號與數字訊號分開;高頻訊號與低頻訊號分開;高頻元器件的間隔要充分。
4 去耦電容的佈局要儘可能靠近IC的電源管腳,並且保證電源與地之間形成的迴路最短,當然為了達到去耦最佳效果,電源與地需經過去耦電容兩端,然後再連線到IC電源和地兩端;
5 對於一些需要過靜電測試的產品,其器件放置儘量離板邊緣距離大於3.5mm;如果板子空間有限,可以在離板邊緣大於0.45mm出打過孔到地;
6 在完成板子效能的基礎下,佈局中就需要考慮美觀,對於相同結構的電路部分,儘可能採用"對稱式“佈局,總體佈局可以按照”均勻分佈,重心平衡,版面美觀“的標準;
7 對於發熱器件,比如MOS管,可以採取加散熱片的形式,給予散熱;
二 佈線
1 地走線線徑>電源走線線徑>訊號走線線徑,對於1盎司銅厚的板子,我們會預計1mm走線寬度能走1A電流
2 對於訊號線走線,我們一般會優先走模擬小訊號、高速訊號、高頻訊號、時鐘訊號;其次再走數字訊號;
3 晶振周圍儘量禁空,尤其其底部禁止走線;且應遠離板上的電源部分,以防止電源和時鐘相互干擾;
4 避免直角走線 、銳角走線,因為直角、銳角走線會使得傳輸線的線寬產生變化,造成其阻抗的不連續。如果進行直角走線其拐角可以等效為傳輸線上的容性負載,減緩上升時間,在高速、高頻中就變得尤為明顯,而且其造成的阻抗不連續,還會增加訊號的反射;其直角尖端還為產生EMI;
5 對於模擬訊號和數字訊號應儘量分塊佈線,不宜交叉或混在一起,對於其模擬地和數字地也應用磁珠或者0R電阻進行隔離;
6 地線迴路環路保持最小,即訊號線與其迴路構成的環面積要儘可能小,環面積越小,對外的輻射越少,接收外界的干擾也越小。 對於top層和bottom層敷地的時候,需要仔細檢視,有些訊號地是否被訊號線分割,造成地迴路過遠,此時應該在分割處打過孔,保證其地迴路儘可能小;
7 為了減少線間串擾,應保證線間距足夠大,當線中心間距不少於3倍線寬時,則可保持70%的電場不互相干擾,稱為3W規則。如要達到98%的電場不互相干擾,可使用10W的間距 ;
8 訊號線的長度避免為所關心頻率的四分之一波長的整數倍,否則此訊號線會產生諧振,諧振時訊號線會產生較強的輻射干擾;
9 訊號走線禁止走成環形,其環形容易形成環形天線,產生較強的輻射干擾;
10 對於天線ANT端走線應儘量短而直,其阻抗也應透過 si9000 去計算,保證其線阻為50歐姆(一般天線埠走線為50歐姆);
11 敷銅時,對其焊盤引腳應採用十字焊盤,不宜採用實心焊盤敷銅,這樣在生產時候,器件容易立碑;