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發布時間:2020-10-27 13:17  
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17條PCB布局法則,輕松搞定80%以上的設計
1、首先,我們會對結構有要求的器件進行擺放,擺放的時候根據導入的結構,連接器得注意1腳的擺放位置。
2、布局時要注意結構中的限高要求。
3、如果要布局美觀,一般按元件外框或者中線坐標來定位(居中對齊)。
4、整體布局要考慮散熱。
5、布局的時候需要考慮好布線通道評估、考慮好等長需要的空間。
6、布局時需要考慮好電源流向,評估好電源通道。
7、高速、中速、低速電路要分開。
8、強電流、高電壓、強輻射元器件遠離弱電流、低電壓、敏感元器件。
9、模擬、數字、電源、保護電路要分開
10、接口保護器件應盡量靠近接口放置。
11、接口保護器件擺放順序要求:(1)一般電源防雷保護器件的順序是:壓敏電阻、保險絲、抑制二極管、EMI濾波器、電感或者共模電感,對于原理圖缺失上面任意器件順延布局;(2)一般對接口信號的保護器件的順序是:ESD(TVS管)、隔離變壓器、共模電感、電容、電阻,對于原理圖缺失上面任意器件順延布局;嚴格按照原理圖的順序(要有判斷原理圖是否正確的能力)進行“一字型”布局。
PCB布局布線
先解釋一下前面的術語。p1ost-command,例如我們要拷貝一個object(元件),我們要先選中這個object,然后按ctrl C,然后按ctrl V(copy命令發生在選中object之后)。
這種操作windows和protel都采用的這種方式。但是concept就是另外一種方式,我們叫做pre-command。同樣我們要拷貝一個東西,先按ctrl C,然后再選中object,再在外面單擊(copy命令發生在選中object之前)。
高速電路設計面臨的問題
電磁兼容性
國家標準GB/T 4365—1995《電磁兼容術語》對電磁兼容定義為:“設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中的任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力”。它包括兩方面的含義:
● 設備、分系統或系統不應產生超過標準或規范規定的電磁騷擾發射限值,電磁騷擾發射是從騷擾源向外發出電磁能量的現象,它是引起電磁干擾的原因。
● 設備、分系統或系統應滿足標準或規范規定的電磁敏感性限值或抗擾度限值的要求,電磁敏感性是指存在電磁騷擾的情況下,設備、分系統或系統不能避免性能降低的能力,抗擾度是指設備、分系統或系統面臨電磁騷擾不降低運行性能的能力。
一般電子系統的電磁兼容設計,依據其設計的重要性可以分為3個層次:器件及PCB一級的設計、接地系統的設計及屏蔽系統設計和濾波設計。
僅僅觀察下面的一些內容,就可以了解電磁兼容對于PCB的重要性:
● 時鐘產生電路,塑料封裝內部元件的輻射,不正確的布線,太大尺寸的走線,不良的阻抗控制都可能成為電磁輻射源。
● PCB上的元件可能是射頻能量的接1收器,它們很容易從“I/O”電纜接收有害的輻射1干擾,并將這個有害能量傳送到容易受損的電路和設備中。
信號完整性
信號完整性(Signal Integrity,SI)是指信號在信號線上的質量,即信號在電路中以正確的時序和電壓作出響應的能力。如果電路中信號能夠以要求的時序、持續時間和電壓幅度到達接1收器,則可確定該電路具有較好的信號完整性。反之,當信號不能正常響應時,就出現了信號完整性問題。
高速PCB的信號完整性問題主要包括信號反射、串擾、信號延遲和時序錯誤。
● 反射:信號在傳輸線上傳輸時,當高速PCB上傳輸線的特征阻抗與信號的源端阻抗或負載阻抗不匹配時,信號會發生反射,使信號波形出現過沖、下沖和由此導致的振鈴現象。過沖(Overshoot)是指信號跳變的初個峰值(或谷值),它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應;下沖(Undershoot)是指信號跳變的下一個谷值(或峰值)。過大的過沖電壓經常長期性地沖擊會造成器件的損壞,下沖會降低噪聲容限,振鈴增加了信號穩定所需要的時間,從而影響到系統時序。
● 串擾:在PCB中,串擾是指當信號在傳輸線上傳播時,因電磁能量通過互容和互感耦合對相鄰的傳輸線產生的不期望的噪聲干擾,它是由不同結構引起的電磁場在同一區域里的相互作用而產生的。互容引發耦合電流,稱為容性串擾;而互感引發耦合電壓,稱為感性串擾。在PCB上,串擾與走線長度、信號線間距,以及參考地平面的狀況等有關。
● 信號延遲和時序錯誤:信號在PCB的導線上以有限的速度傳輸,信號從驅動端發出到達接收端,其間存在一個傳輸延遲。過多的信號延遲或者信號延遲不匹配可能導致時序錯誤和邏輯器件功能混亂。