1.印刷電路板的設(shè)計,從確定板的尺寸大小開始,印刷電路板的尺寸因受機箱外殼大小限制,以能恰好安放入外殼內(nèi)為宜,其次,應(yīng)考慮印刷電路板與外接元器件(主要是電位器。插口或另外印刷電路板)的連接方式。印刷電路板與外接元件一般是通過塑料導(dǎo)線或金屬隔離線進行連接。但有時也設(shè)計成插座形式。即:在設(shè)備內(nèi)安裝一個插入式印刷電路板要留出充當(dāng)插口的接觸位置。
對于安裝在印刷電路板上的較大的元件,要加金屬附件固定,以提高耐振。耐沖擊性能。
一般PCB基本設(shè)計流程如下:前期準備->PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計->PCB布局->布線->布線優(yōu)化和絲印->網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查->制版?! ?/p>
第一:前期準備。這包括準備元件庫和原理圖。在進行PCB設(shè)計之 前,首先要準備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用peotel 自帶的庫,但一般情況下很難找到合適的,最好是自己根據(jù)所選器件的標準尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫,再做SCH的元件庫。PCB的元 件庫要求較高,它直接影響板子的安裝;SCH的元件庫要求相對比較松,只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應(yīng)關(guān)系就行。PS:注意標準庫中的隱藏管 腳。之后就是原理圖的設(shè)計,做好后就準備開始做PCB設(shè)計了?! ?/p>
第二:PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項機械定位,在PCB 設(shè)計環(huán)境下繪制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域(如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域)?! ?/p>
第三:PCB布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的準備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網(wǎng)絡(luò)表 (Design->Create Netlist),之后在PCB圖上導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表(Design->Load Nets)。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了,各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了?! ?/p>
一般布局按如下原則進行:
①. 按電氣性能合理分區(qū),一般分為:數(shù)字電路區(qū)(即怕干擾、又產(chǎn)生干擾)、模擬電路區(qū)(怕干擾)、功率驅(qū)動區(qū)(干擾源);
②. 完成同一功能的電路,應(yīng)盡量靠近放置,并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡潔;同時,調(diào)整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;
③. 對于質(zhì)量大的元器件應(yīng)考慮安裝位置和安裝強度;發(fā)熱元件應(yīng)與溫度敏感元件分開放置,必要時還應(yīng)考慮熱對流措施;
④. I/O驅(qū)動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;
⑤. 時鐘產(chǎn)生器(如:晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時鐘的器件;
⑥. 在每個集成電路的電源輸入腳和地之間,需加一個去耦電容(一般采用高頻性能好的獨石電容);電路板空間較密時,也可在幾個集成電路周圍加一個鉭電容?! ?/p>
⑦. 繼電器線圈處要加放電二極管(1N4148即可);
⑧. 布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉
——需要特別注意,在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大?。ㄋ济娣e和高度)、元器件之間的相對位置,以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行 性和便利性同時,應(yīng)該在保證上面原則能夠體現(xiàn)的前提下,適當(dāng)修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件要擺放整齊、方向一致,不能擺得“錯落有致” ?! ?/p>
這個步驟關(guān)系到板子整體形象和下一步布線的難易程度,所以一點要花大力氣去考慮。布局時,對不太肯定的地方可以先作初步布線,充分考慮。
第四:布線。布線是整個PCB設(shè)計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設(shè)計過程中,布線一般有這么三種境界的劃分:首先是布 通,這時PCB設(shè)計時的最基本的要求。如果線路都沒布通,搞得到處是飛線,那將是一塊不合格的板子,可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊 印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后,認真調(diào)整布線,使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了,也沒有什么影響電器性能的地方, 但是一眼看過去雜亂無章的,加上五彩繽紛、花花綠綠的,那就算你的電器性能怎么好,在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊 劃一,不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn),否則就是舍本逐末了。
布線時主要按以下原則進行:
①. 一般情況下,首先應(yīng)對電源線和地線進行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi),盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關(guān)系 是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm。對數(shù)字電路的 PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個回路, 即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)
②. 預(yù)先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線,輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行,以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應(yīng)加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產(chǎn)生寄生耦合?! ?/p>
③. 振蕩器外殼接地,時鐘線要盡量短,且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應(yīng)該走其它信號線,以使周圍電場趨近于零;
④. 盡可能采用45o的折線布線,不可使用90o折線,以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)
⑤. 任何信號線都不要形成環(huán)路,如不可避免,環(huán)路應(yīng)盡量??;信號線的過孔要盡量少;
⑥. 關(guān)鍵的線盡量短而粗,并在兩邊加上保護地。
⑦. 通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時,要用“地線-信號-地線”的方式引出?! ?/p>
⑧. 關(guān)鍵信號應(yīng)預(yù)留測試點,以方便生產(chǎn)和維修檢測用
⑨. 原理圖布線完成后,應(yīng)對布線進行優(yōu)化;同時,經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和DRC檢查無誤后,對未布線區(qū)域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?;蚴亲龀啥鄬影?,電源,地線各占用一層。
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