pcb線路(lù)闆設計的(de)一般(bān)原則
印制(zhì)電路闆(pcb線路闆(pǎn))是電子産(chǎn)品中電路元(yuán)件和器件的支(zhī)撐件。它(tā)提供電路(lù)元件(jiàn)和器件之間的(de)電氣(qì)連接(jiē)。随着(zhe)電于(yú)技(jì)術(shù)的飛速發展,pgb的(de)密度(dù)越來越(yuè)高(gāo)。pcb線路(lù)闆設計的好壞(huài)對抗幹擾(rǎo)能力影響(xiǎng)大。因此,在(zài)進行pcb線路闆設(shè)計時。必須(xū)遵守(shǒu)pcb設計的一般原則,并應(yīng)符(fú)合抗(kàng)幹擾設(shè)計(jì)的要(yào)求。
pcb設計(jì)的一般(bān)原則要使電子(zǐ)電路獲得(dé)好(hǎo)性(xìng)能,元器件(jiàn)的布(bù)且及導線的布(bù)設是重要(yào)的。爲了設(shè)計(jì)質量好(hǎo)、造價低的(de)pcbp線路闆。應遵循(xún)以下(xià)一般原則(zé):
1、布局(jú)
首先要考慮pcb線(xiàn)路闆(pǎn)尺寸大小(xiǎo)。pcb線路闆尺寸過(guò)大時,印制(zhì)線條(tiáo)長,阻抗(kàng)增加,抗(kàng)噪聲能(néng)力(lì)下降(jiàng),成本也(yě)增加;過(guò)小,則散熱(rè)不好,且鄰近線(xiàn)條易(yì)受幹(gàn)擾。在确定(dìng)pcb尺寸後。再确定(dìng)特殊元件的位(wèi)置。後(hòu),根據電路(lù)的功能單(dān)元,對電路(lù)的(de)全部元(yuán)器件(jiàn)進行(háng)布局(jú)。在确(què)定特(tè)殊元(yuán)件的位置(zhì)時(shí)要遵守以下原則(zé):
(1)盡可(kě)能縮短高(gāo)頻元器件之間(jiān)的連線,設(shè)法減(jiǎn)少它們的分布(bù)參數和相(xiàng)互間(jiān)的電磁(cí)幹(gàn)擾。易(yì)受幹擾的元器件不(bú)能相(xiàng)互挨(āi)得太近,輸(shū)入和(hé)輸出元件(jiàn)應盡(jìn)量遠離(lí)。
(2)某(mǒu)些元(yuán)器件或導線之(zhī)間可能(néng)有較高(gāo)的電位差,應加(jiā)大它們之(zhī)間的(de)距離(lí),以免(miǎn)放電(diàn)引出(chū)意外短路(lù)。帶高(gāo)電(diàn)壓的元(yuán)器件應盡量布(bù)置在調試(shì)時手(shǒu)不易觸及(jí)的地方。
(3)重(zhòng)量超過15g的(de)元器件、應當用(yòng)支架加以(yǐ)固(gù)定(dìng),然後焊(hàn)接。那些又大(dà)又重(zhòng)、發熱(rè)量多(duō)的(de)元(yuán)器件,不(bú)宜裝在印制(zhì)闆上(shàng),而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底(dǐ)闆上,且應考慮(lǜ)散熱(rè)問題。熱敏(mǐn)元件應遠離發(fā)熱元件。
(4)對于電(diàn)位器(qì)、可調(diào)電感線圈(quān)、可變電容(róng)器、微(wēi)動開關等(děng)可調元件的布(bù)局應考慮整(zhěng)機(jī)的結構要求。若(ruò)是機内調節,應放在(zài)印制闆上方便于調(diào)節的(de)地方(fāng);若是機外調節,其位置要與調(diào)節旋鈕在(zài)機箱面闆(pǎn)上的位(wèi)置相适應。
(5)應(yīng)留出印(yìn)制扳(bān)定(dìng)位孔及固(gù)定支(zhī)架所占(zhàn)用的位置。根據電路的(de)功能單(dān)元(yuán)。對電(diàn)路的(de)全部元(yuán)器件進行(háng)布局時(shí),要符合(hé)以下原則:
①按照電(diàn)路的(de)流程安排各個(gè)功能電路(lù)單元(yuán)的位置,使(shǐ)布局(jú)便于信号流通(tōng),并使信号(hào)盡可(kě)能保持一(yī)緻的(de)方向。
②以每(měi)個功(gōng)能電(diàn)路(lù)的核心元件(jiàn)爲(wèi)中(zhōng)心,圍繞它(tā)來進行布局。元(yuán)器件應均(jun1)勻、整齊、緊(jǐn)湊地(dì)排列(liè)在pcb上(shàng)。盡量(liàng)減少和縮短各(gè)元器(qì)件(jiàn)之間的(de)引線和連接。
③在(zài)高頻下工(gōng)作的(de)電路(lù),要考慮元(yuán)器件(jiàn)之間(jiān)的分(fèn)布參數(shù)。一般電路應盡可(kě)能使(shǐ)元器件平行排列。這(zhè)樣,不但美(měi)觀。而且裝(zhuāng)焊容易。易于批量生(shēng)産。
④位于電路闆(pǎn)邊緣的元器件(jiàn),離電路(lù)闆(pǎn)邊緣一般(bān)不(bú)小于2mm。電(diàn)路闆的好形狀(zhuàng)爲(wèi)矩形。長寬比(bǐ)爲3:2成4:3。電(diàn)路(lù)闆面尺寸(cùn)大于200x150mm時。應(yīng)考慮電路(lù)闆所受的(de)機械(xiè)強度(dù)。
2、布線的原(yuán)則如下;
(1)輸入輸出端(duān)用的(de)導(dǎo)線應盡量避(bì)免相鄰平(píng)行。好加線(xiàn)間地(dì)線,以免發(fā)生反(fǎn)饋藕合(hé)。
(2)印(yìn)制(zhì)攝(shè)導線(xiàn)的(de)小寬度主要由(yóu)導(dǎo)線與(yǔ)絕緣基扳間的(de)粘附強度和流(liú)過它(tā)們的電流(liú)值決定。當(dāng)銅箔厚度爲(wèi)0.05mm、寬度爲1~15mm 時。通過2a的電流(liú),溫(wēn)度(dù)不(bú)會高于(yú)3℃,因此。導線(xiàn)寬度(dù)爲1.5mm可滿足要求(qiú)。對于(yú)集成電路(lù),尤其是數字電路,通常(cháng)選(xuǎn)0.02~0.3mm導線(xiàn)寬度。當然,隻要(yào)允許,還是盡可(kě)能用寬(kuān)線(xiàn)。尤其(qí)是電源線和地線。導(dǎo)線的小間(jiān)距主(zhǔ)要由(yóu)壞情(qíng)況下的線間絕緣電阻和擊穿(chuān)電壓決定(dìng)。對于(yú)集成電(diàn)路(lù),尤其(qí)是數字電路(lù),隻(zhī)要工藝允(yǔn)許,可(kě)使間(jiān)距小(xiǎo)至5~8mm。
(3)印制導(dǎo)線拐(guǎi)彎處(chù)一(yī)般取圓弧形(xíng),而直角或夾角在高(gāo)頻電(diàn)路中(zhōng)會影(yǐng)響(xiǎng)電(diàn)氣性(xìng)能。此外,盡量避免使用(yòng)大面積銅箔,否則(zé),長時(shí)間受熱時(shí),易發生銅(tóng)箔(bó)膨脹和(hé)脫落(luò)現象(xiàng)。必須用大(dà)面積銅箔(bó)時,好用栅格狀(zhuàng)。這樣有(yǒu)利于排(pái)除銅箔與基闆間粘合劑受熱産生(shēng)的(de)揮發性(xìng)氣體。
3、焊盤
焊(hàn)盤(pán)中心孔要(yào)比器件引(yǐn)線(xiàn)直徑稍(shāo)大一些(xiē)。焊盤太(tài)大易(yì)形成虛焊(hàn)。焊盤(pán)外徑d一般不小(xiǎo)于(d+1.2)mm,其中d爲(wèi)引線孔(kǒng)徑。對高(gāo)密度(dù)的(de)數字電(diàn)路,焊盤小(xiǎo)直徑可取(d+1.0)mm。pcb線路(lù)闆及(jí)電路抗幹擾措施印(yìn)制(zhì)電路闆(pǎn)的抗幹(gàn)擾(rǎo)設計(jì)與具體電路有(yǒu)着密切的關(guān)系,這裏(lǐ)僅(jǐn)就pcb抗幹(gàn)擾設計的幾項(xiàng)常用(yòng)措施做一(yī)些(xiē)說(shuō)明(míng)。
①電源線(xiàn)設計(jì)根(gēn)據印制(zhì)線路闆電(diàn)流的(de)大小,盡(jìn)量(liàng)加租(zū)電源(yuán)線寬(kuān)度,減(jiǎn)少(shǎo)環路電(diàn)阻。同(tóng)時、使(shǐ)電(diàn)源線(xiàn)、 地(dì)線的走向和數(shù)據傳(chuán)遞(dì)的方向(xiàng)一緻,這樣有助(zhù)于(yú)增強抗(kàng)噪聲(shēng)能力。
②地段設計地線設計(jì)的原(yuán)則是:
a.數字地與(yǔ)模拟地分(fèn)開。若線(xiàn)路闆(pǎn)上既有(yǒu)邏輯電路又有(yǒu)線性電(diàn)路(lù),應使(shǐ)它們盡量分開。低頻(pín)電(diàn)路的地(dì)應盡量采(cǎi)用單(dān)點并(bìng)聯接(jiē)地(dì),實(shí)際布(bù)線有困難(nán)時可(kě)部(bù)分串聯(lián)後再并聯(lián)接地(dì)。高(gāo)頻(pín)電路宜采(cǎi)用多點(diǎn)串聯接(jiē)地,地(dì)線(xiàn)應(yīng)短而(ér)租,高(gāo)頻元件周(zhōu)圍盡(jìn)量用栅格(gé)狀大面積地箔。
b.接地(dì)線應盡量(liàng)加粗。若接(jiē)地線(xiàn)用紉的線條,則(zé)接地電位随電(diàn)流的變化而變(biàn)化,使抗噪性(xìng)能降低(dī)。因(yīn)此應将(jiāng)接地線(xiàn)加粗,使(shǐ)它能通過三倍(bèi)于印制闆上的(de)允許(xǔ)電流(liú)。如有可能(néng),接(jiē)地(dì)線應(yīng)在2~3mm以上。
c.接地線構成(chéng)閉環(huán)路。隻(zhī)由數字電(diàn)路組(zǔ)成的(de)印制闆,其(qí)接地電(diàn)路布成(chéng)團環路(lù)大多能(néng)提高(gāo)抗噪(zào)聲能力。
③退(tuì)藕電(diàn)容配(pèi)置pcb線(xiàn)路闆設(shè)計(jì)的常規做(zuò)法之(zhī)一是(shì)在印制闆(pǎn)的各個(gè)關(guān)鍵部(bù)位配置适當的(de)退藕電容(róng)。退(tuì)藕電容的一般配置原則(zé)是:
a.電源輸入端跨接10 ~ 100uf的(de)電解(jiě)電容(róng)器。如有可(kě)能,接100uf以(yǐ)上的好。
b.原則上每(měi)個集成電(diàn)路芯(xīn)片都(dōu)應布(bù)置一個0.01pf的瓷片電容(róng),如遇印制闆空(kōng)隙不夠,可(kě)每4~8個芯片布(bù)置(zhì)一個(gè)1 ~ 10pf的但電容。
c.對于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電(diàn)源(yuán)變化大的器(qì)件,如ram、rom存(cún)儲器件,應在芯(xīn)片的電源線和(hé)地線(xiàn)之間直接(jiē)接入退藕電容。
d.電容引(yǐn)線(xiàn)不能太長(zhǎng),尤(yóu)其是高(gāo)頻旁(páng)路電容不(bú)能有引線(xiàn)。此外(wài),還應(yīng)注意以下(xià)兩點:
在印(yìn)制闆(pǎn)中有(yǒu)接觸(chù)器、繼(jì)電器、按鈕(niǔ)等元(yuán)件時。*作它(tā)們時(shí)均會産生較大火花(huā)放(fàng)電(diàn),必須(xū)采用附(fù)圖所示(shì)的 rc電(diàn)路(lù)來吸收(shōu)放電電流(liú)。一般(bān)r取1 ~ 2k,c取(qǔ)2.2 ~ 47uf。
cmos的輸(shū)入(rù)阻(zǔ)抗高,且易受感(gǎn)應,因(yīn)此在使用(yòng)時對(duì)不用端要(yào)接(jiē)地或接正電(diàn)源。