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設計PCB電路板的10個簡單步驟

如何設計PCB板并不容易。 其他工程師花了一些時間來學習PCB設計的技巧，您可以從他們的經驗中受益。 如果您不熟悉PCB設計，并且仍在學習線路板設計，我們已經整理了10個重要步驟，可用于為幾乎所有應用程序創建現代PCB布局。

任何工程設計都有很多內容。 任何新的電子設備都將以框圖和/或一組電子原理圖開始。 原理圖完成并驗證后，您可以按照以下步驟在PCB設計軟件中創建現代PCB布局。 以下是PCB布局和設計步驟的完整列表：

1，創建原理圖,

2，創建空白的PCB布局

3，原理圖捕獲：鏈接到您的PCB,

4，設計PCB疊層

5，定義設計規則和DFM要求,

6，放置元件

7，插入鉆孔,

8，布線跟蹤

9，添加標簽和標識符,

10，生成設計文件

高速電路設計面臨的問題

伴隨著半導體技術的快速發展，時鐘頻率越來越高。目前，超過一半的數字系統的時鐘頻率高于100MHz。另一方面，從半導體芯片封裝的發展來看，芯片體積越來越小、集成度越來越高、引腳數越來越多。所以，在當今的電路設計領域，電路系統正朝著大規模、小體積、高速度、高密度的方向飛速發展。這樣就帶來了一個問題，即芯片的體積減小導致電路的布局、布線很困難，而信號的頻率還在逐年增1高，邊沿速率越來越快，PCB上的電磁現象更復雜，適用于低速電路的電路理論知識（如基爾霍夫電壓/電流定律）可能已失去作用。此外，電子設備越來越廣泛地應用于人們的工作和生活之中，電子設備工作的電磁環境越來越復雜，電磁兼容問題也越來越重要。

總之，電子技術的發展給高速數字系統設計帶來了挑戰，作為高速電路設計的工程師，將不可避免地面臨一些新的問題。

電路的可靠性設計

①電路基本通用設計要求:主要指電路的防反接、上電涌流抑制、過流保護、上電復位、看門狗等基本的電路設計要求。

②熱設計:熱應力是導致電子產品失效的較為常見因素，電子器件的工作溫度是影響產品壽命和可靠性的關鍵因素，在減小功率損耗的基礎_上，必須合理通過熱的傳導、輻射和對流設計降低其工作溫度。

③電磁兼容設計:提高電路的抗擾度水平可提高電子產品在復雜電磁環境中的可靠性，主要包括靜電、浪涌、快速瞬變脈沖群、電壓中斷跌落和變化、傳導抗擾度、輻射抗擾度、工頻磁場抗擾度等。需要在設計階段從電路結構和參數、器件選擇、電路板設計以及軟件等多個方面著手，并通過對樣機的電磁兼容測試檢驗。

④安規設計:電子電氣產品的安規設計主要包括安全間隙和爬電距離、絕緣耐壓、接地、防電1擊、防燃防爆、防電磁輻射等，對電子元器件的選擇和電路設計有較為成熟的參考和標準要求。

⑤可制造性設計:根據現有的生產工藝條件關注產品的可制造性設計可有效避免產品在生產、測試過程中受到損傷，降低質量隱患，在PCB設計過程中遵循可制造性的規則，PCB設計完成后還可通過相關軟件工具進行DFM檢查，生成報告并優化修改。

⑥結構和防護設計:主要指電路板的安裝結構和防護，需要避免機械應力對電路板和元器件的指傷，防水防塵等級以及電路板的三防設計。

高速PCB設計中的阻抗匹配

阻抗匹配阻抗匹配是指在能量傳輸時，要求負載阻抗要和傳輸線的特征阻抗相等，此時的傳輸不會產生反射，這表明所有能量都被負載吸收了。反之則在傳輸中有能量損失。在高速PCB設計中，阻抗的匹配與否關系到信號的質量優劣。

PCB走線什么時候需要做阻抗匹配？

不主要看頻率，而關鍵是看信號的邊沿陡峭程度，即信號的上升/下降時間，一般認為如果信號的上升/下降時間（按10%～90%計）小于6倍導線延1時，就是高速信號，必須注意阻抗匹配的問題。導線延1時一般取值為150ps/inch。