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PCB線路(lù)闆設計(jì)的一般(bān)原則

      印(yìn)制電路(lu)闆(PCB線路(lù)闆)是電(dian)子産品(pin)中電路(lù)元件和(hé)器件的(de)支撐件(jian)。它提供(gòng)電路元(yuan)件和器(qì)件之間(jiān)的電氣(qi)連接。随(sui)着電于(yú)技術的(de)飛速發(fā)展,PGB的密(mi)度越來(lai)越高。PCB線(xiàn)路闆設(she)計的好(hao)壞對抗(kàng)幹擾能(néng)力影響(xiǎng)大。因此(ci),在進行(háng)PCB線路闆(pan)設計時(shi)。必須遵(zun)守PCB設計(ji)的一般(ban)原則,并(bìng)應符合(he)抗幹擾(rǎo)設計的(de)要求。
      PCB設(shè)計的一(yī)般原則(ze)要使電(diàn)子電路(lù)獲得好(hao)性能,元(yuán)器件的(de)布且及(jí)導線的(de)布設是(shi)重要的(de)。爲了設(shè)計質量(liàng)好、造價(jià)低的PCBP線(xiàn)路闆。應(ying)遵循以(yǐ)下一般(ban)原則:
1、布(bu)局
      首先(xian)要考慮(lǜ)PCB線路闆(pǎn)尺寸大(dà)小。PCB線路(lu)闆尺寸(cùn)過大時(shi),印制線(xian)條長,阻(zǔ)抗增加(jiā),抗噪聲(sheng)能力下(xia)降,成本(ben)也增加(jiā);過小,則(ze)散熱不(bu)好,且鄰(lín)近線條(tiao)易受幹(gan)擾。在确(que)定PCB尺寸(cùn)後。再确(que)定特殊(shu)元件的(de)位置。後(hou),根據電(dian)路的功(gong)能單元(yuán),對電路(lu)的全部(bù)元器件(jian)進行布(bù)局。在确(què)定特殊(shu)元件的(de)位置時(shi)要遵守(shou)以下原(yuan)則:
      (1)盡可(kě)能縮短(duan)高頻元(yuán)器件之(zhī)間的連(lián)線,設法(fa)減少它(tā)們的分(fen)布參數(shu)和相互(hu)間的電(dian)磁幹擾(rǎo)。易受幹(gàn)擾的元(yuán)器件不(bú)能相互(hù)挨得太(tai)近,輸入(ru)和輸出(chū)元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。
      (2)某些(xie)元器件(jian)或導線(xian)之間可(kě)能有較(jiào)高的電(diàn)位差,應(yīng)加大它(ta)們之間(jian)的距離(lí),以免放(fang)電引出(chū)意外短(duǎn)路。帶高(gao)電壓的(de)元器件(jiàn)應盡量(liang)布置在(zài)調試時(shí)手不易(yì)觸及的(de)地方。
      (3)重(zhòng)量超過(guo)15g的元器(qì)件、應當(dang)用支架(jià)加以固(gu)定,然後(hòu)焊接。那(nà)些又大(dà)又重、發(fa)熱量多(duo)的元器(qi)件,不宜(yí)裝在印(yin)制闆上(shang),而應裝(zhuāng)在整機(jī)的機箱(xiang)底闆上(shang),且應考(kǎo)慮散熱(rè)問題。熱(rè)敏元件(jian)應遠離(lí)發熱元(yuán)件。
      (4)對于(yu)電位器(qì)、可調電(dian)感線圈(quān)、可變電(dian)容器、微(wēi)動開關(guān)等可調(diao)元件的(de)布局應(yīng)考慮整(zhěng)機的結(jie)構要求(qiu)。若是機(jī)内調節(jiē),應放在(zài)印制闆(pan)上方便(bian)于調節(jie)的地方(fāng);若是機(jī)外調節(jiē),其位置(zhi)要與調(diao)節旋鈕(niu)在機箱(xiang)面闆上(shàng)的位置(zhì)相适應(ying)。
      (5)應留出(chū)印制扳(ban)定位孔(kong)及固定(dìng)支架所(suǒ)占用的(de)位置。根(gen)據電路(lu)的功能(neng)單元。對(duì)電路的(de)全部元(yuan)器件進(jìn)行布局(jú)時,要符(fú)合以下(xia)原則:
      ①按(àn)照電路(lu)的流程(cheng)安排各(ge)個功能(néng)電路單(dan)元的位(wèi)置,使布(bù)局便于(yú)信号流(liú)通,并使(shi)信号盡(jìn)可能保(bao)持一緻(zhi)的方向(xiang)。
      ②以每個(gè)功能電(diàn)路的核(hé)心元件(jian)爲中心(xīn),圍繞它(ta)來進行(háng)布局。元(yuán)器件應(yīng)均勻、整(zhěng)齊、緊湊(cou)地排列(liè)在PCB上。盡(jin)量減少(shǎo)和縮短(duan)各元器(qi)件之間(jian)的引線(xiàn)和連接(jiē)。
      ③在高頻(pin)下工作(zuò)的電路(lu),要考慮(lǜ)元器件(jiàn)之間的(de)分布參(can)數。一般(ban)電路應(yīng)盡可能(néng)使元器(qi)件平行(hang)排列。這(zhe)樣,不但(dan)美觀。而(ér)且裝焊(han)容易。易(yì)于批量(liang)生産。
      ④位(wei)于電路(lù)闆邊緣(yuán)的元器(qi)件,離電(dian)路闆邊(bian)緣一般(bān)不小于(yu)2mm。電路闆(pǎn)的好形(xíng)狀爲矩(jǔ)形。長寬(kuān)比爲3:2成(cheng)4:3。電路闆(pǎn)面尺寸(cun)大于200x150mm時(shí)。應考慮(lǜ)電路闆(pan)所受的(de)機械強(qiang)度。
2、布線(xian)的原則(ze)如下;
      (1)輸(shū)入輸出(chu)端用的(de)導線應(yīng)盡量避(bì)免相鄰(lin)平行。好(hao)加線間(jiān)地線,以(yǐ)免發生(shēng)反饋藕(ou)合。
      (2)印制(zhi)攝導線(xian)的小寬(kuan)度主要(yào)由導線(xian)與絕緣(yuan)基扳間(jian)的粘附(fù)強度和(hé)流過它(tā)們的電(diàn)流值決(jue)定。當銅(tóng)箔厚度(du)爲0.05mm、寬度(du)爲1~15mm 時。通(tōng)過2A的電(diàn)流,溫度(du)不會高(gāo)于3℃,因此(ci)。導線寬(kuan)度爲1.5mm可(ke)滿足要(yao)求。對于(yú)集成電(dian)路,尤其(qí)是數字(zi)電路,通(tōng)常選0.02~0.3mm導(dǎo)線寬度(dù)。當然,隻(zhī)要允許(xǔ),還是盡(jìn)可能用(yong)寬線。尤(you)其是電(dian)源線和(hé)地線。導(dao)線的小(xiǎo)間距主(zhǔ)要由壞(huai)情況下(xia)的線間(jiān)絕緣電(diàn)阻和擊(ji)穿電壓(ya)決定。對(duì)于集成(cheng)電路,尤(you)其是數(shu)字電路(lù),隻要工(gong)藝允許(xu),可使間(jiān)距小至(zhì)5~8mm。
      (3)印制導(dao)線拐彎(wan)處一般(bān)取圓弧(hú)形,而直(zhi)角或夾(jia)角在高(gao)頻電路(lù)中會影(yǐng)響電氣(qì)性能。此(cǐ)外,盡量(liang)避免使(shi)用大面(mian)積銅箔(bó),否則,長(zhǎng)時間受(shòu)熱時,易(yì)發生銅(tong)箔膨脹(zhang)和脫落(luo)現象。必(bi)須用大(da)面積銅(tóng)箔時,好(hǎo)用栅格(ge)狀。這樣(yang)有利于(yu)排除銅(tóng)箔與基(jī)闆間粘(zhan)合劑受(shòu)熱産生(shēng)的揮發(fa)性氣體(ti)。
3、焊盤
      焊(han)盤中心(xin)孔要比(bi)器件引(yin)線直徑(jing)稍大一(yī)些。焊盤(pan)太大易(yì)形成虛(xū)焊。焊盤(pán)外徑D一(yī)般不小(xiǎo)于(d+1.2)mm,其中(zhōng)d爲引線(xiàn)孔徑。對(dui)高密度(du)的數字(zì)電路,焊(han)盤小直(zhí)徑可取(qu)(d+1.0)mm。PCB線路闆(pan)及電路(lù)抗幹擾(rao)措施印(yìn)制電路(lu)闆的抗(kang)幹擾設(she)計與具(ju)體電路(lù)有着密(mi)切的關(guān)系,這裏(lǐ)僅就PCB抗(kang)幹擾設(she)計的幾(jǐ)項常用(yòng)措施做(zuo)一些說(shuo)明。
      ①電源(yuán)線設計(jì)根據印(yìn)制線路(lu)闆電流(liu)的大小(xiǎo),盡量加(jiā)租電源(yuán)線寬度(dù),減少環(huán)路電阻(zǔ)。同時、使(shǐ)電源線(xiàn)、 地線的(de)走向和(hé)數據傳(chuan)遞的方(fang)向一緻(zhì),這樣有(yǒu)助于增(zeng)強抗噪(zao)聲能力(li)。
      ②地段設(she)計地線(xian)設計的(de)原則是(shi):
      a.數字地(dì)與模拟(ni)地分開(kai)。若線路(lu)闆上既(jì)有邏輯(jí)電路又(you)有線性(xìng)電路,應(yīng)使它們(men)盡量分(fen)開。低頻(pin)電路的(de)地應盡(jin)量采用(yòng)單點并(bing)聯接地(di),實際布(bù)線有困(kùn)難時可(ke)部分串(chuan)聯後再(zai)并聯接(jiē)地。高頻(pin)電路宜(yí)采用多(duo)點串聯(lián)接地,地(di)線應短(duǎn)而租,高(gāo)頻元件(jiàn)周圍盡(jìn)量用栅(shān)格狀大(da)面積地(dì)箔。
      b.接地(dì)線應盡(jìn)量加粗(cu)。若接地(dì)線用紉(ren)的線條(tiao),則接地(dì)電位随(suí)電流的(de)變化而(er)變化,使(shi)抗噪性(xing)能降低(dī)。因此應(yīng)将接地(dì)線加粗(cū),使它能(néng)通過三(san)倍于印(yin)制闆上(shàng)的允許(xu)電流。如(ru)有可能(neng),接地線(xiàn)應在2~3mm以(yǐ)上。
      c.接地(di)線構成(cheng)閉環路(lù)。隻由數(shu)字電路(lu)組成的(de)印制闆(pan),其接地(di)電路布(bù)成團環(huán)路大多(duō)能提高(gao)抗噪聲(sheng)能力。
      ③退(tuì)藕電容(róng)配置PCB線(xiàn)路闆設(she)計的常(cháng)規做法(fǎ)之一是(shi)在印制(zhi)闆的各(ge)個關鍵(jiàn)部位配(pei)置适當(dang)的退藕(ǒu)電容。退(tuì)藕電容(rong)的一般(bān)配置原(yuán)則是:
      a.電(diàn)源輸入(ru)端跨接(jie)10 ~ 100uf的電解(jiě)電容器(qi)。如有可(kě)能,接100uF以(yǐ)上的好(hǎo)。
      b.原則上(shàng)每個集(jí)成電路(lù)芯片都(dōu)應布置(zhi)一個0.01pF的(de)瓷片電(dian)容,如遇(yù)印制闆(pan)空隙不(bu)夠,可每(měi)4~8個芯片(piàn)布置一(yi)個1 ~ 10pF的但(dan)電容。
      c.對(duì)于抗噪(zao)能力弱(ruò)、關斷時(shí)電源變(bian)化大的(de)器件,如(ru)RAM、ROM存儲器(qì)件,應在(zai)芯片的(de)電源線(xian)和地線(xiàn)之間直(zhí)接接入(ru)退藕電(dian)容。
      d.電容(rong)引線不(bu)能太長(zhang),尤其是(shi)高頻旁(pang)路電容(rong)不能有(yǒu)引線。此(cǐ)外,還應(ying)注意以(yi)下兩點(dian):
      在印制(zhi)闆中有(yǒu)接觸器(qi)、繼電器(qi)、按鈕等(deng)元件時(shi)。*作它們(men)時均會(hui)産生較(jiào)大火花(hua)放電,必(bì)須采用(yòng)附圖所(suo)示的 RC電(diàn)路來吸(xī)收放電(dian)電流。一(yī)般R取1 ~ 2K,C取(qu)2.2 ~ 47UF。
      CMOS的輸入(rù)阻抗高(gao),且易受(shou)感應,因(yīn)此在使(shǐ)用時對(duì)不用端(duān)要接地(di)或接正(zheng)電源。
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