1.PCB布板第一条,原理图一定要熟记在心,各芯片的工作原理一定要理解清楚。只有理解清楚原理图的涵义,只有了解每一款芯片的工作原理,才能知道每条线的电流的电小,才能知道哪个部分的干扰大,才能知道PCB布板所需要注意的细节。画PCB板时,一定要跟原理图联系起来,不能孤立布板。必在时修改原理图,修改器件。
2.PCB的器件布局占据整个布板的大部分工作量。PCB布距的好坏,不仅直接影响到布线的简易程度,而且影响到整个电路的电气性能。以下对PCB的布局的几个要求作重要说明:
a.退耦电容 退耦电容的作用主要是用来抑制IC内部的杂讯如振荡器的多次谐波等传到电源里而干扰其它电路。抓住退耦电容的工作原理,就很容易理解其布局与布线的要求。退耦电容要求就近跟IC的电源相连,不仅要求退耦电容到IC的引线最短,而且要求四个点之间形成的环路最小(减小辐射)。最容易忽视的是,退耦电容要完全工作,就要求IC的干扰全部通过这个电容,而不能将它的电源的干扰泄漏到其它电路中去。下图说明退耦电容的布线方法:
b.保护电路 保护电路要就近靠近信号的输入和输出需要保护的部分,为了避免大的浪涌损害后端电路,其它电路要离这部分保护电路越远越好。而且为了能通过浪涌,此部分走线要粗。
3.电源的布局与走线
电源的布局与走线的好坏,直接关系到系统是否有一个良好的供电环境。而这一部分也是PCB布板的难点。此出一点点建议,还需要进一步加深:
a.一般电源都有两个回路,一个充电回路,一个放电回路。电源IC的通断,使得充放电交替进行。充放电使得两个回路间容易向外辐射。故为了使得辐射最小,应使两个回路的任一个回路的面积最小。
b.电源质量最好的点是电容上的电源,故后端如果有污染重的电源部分,应该使得其不影响到后端的电路,它的供电最好取电容的前端的电。而对电源的纯净度要求较高的电路可直接从这个电容上供电,而不用在乎多画长的线。
c.有的电源IC带反馈端,这就要求稳哪部分,这个反馈就来自哪部分。
d.电源可能有多个电感,如两级LC滤波,这时的两个电感不能放得太近,放得太近就容易产生变压器效应,应越远越好。如果无法满足这一点,至少应该使两个电感垂直放置。
e.隔离电源模块的噪声很大,注意不要从纯净的电源处取电,应从电源电容前端取电。
f.走线要粗,因为电流大!
4.单片机的IO口最好上拉
因为单片机的IO口除P0口 外都有个内部上拉,上拉电阻在()之间,故下拉电阻不能保证IO正确读到“0”,故最好上拉,直接接地。
5.隔离模块
隔离的作用就是为了使得两部分电路关联性减小。这就要求不仅电源供电,而且要求空间上有明显的隔离带,使得雷击和浪涌等工业现场情况不会影响到后端电路。
此处的应用就是485光耦隔离,在做应用的时候,以光耦为隔离带,两部电路要有明显的隔离带。布局和布线都要注意这种要求。
6.添加退耦电容
各个IC芯片推存各带一个退耦电容。电源接入部分,与输出供电部分,还带个电容,这个电容一般电解电容最好。
二、PCB布板电气特性要求
上面在原理图的基础上对PCB布板跟电气特性的影响已经作了一部分说明。这里主要对纯电气的要求作要求。
1.完整的地平面
一个稳定的电路系统应用一个完整的地平面,此时信号的发出去后,回来的路它会自动找一个电感最小,即接挨着信号线回来。此时信号形成的回路最小,这样受到的电磁干扰就会最小。
要形成完整的地平面,就要求走线的割裂最少。出现地平面断开的地方,要通过搭桥走线连接起来。
2.贴片器件的走线
贴片器件因为会经常采用回流焊接方法,为了防止受热不均匀,走线应该正接焊盘,而不应该斜着进入焊盘。而且不要使用泪滴。
3.485的布线要求
上面已经说明了485隔离,应与其它电路有明显的空间隔离带,此处还需要说明一点,485部分不要覆铜,虽然此处的覆铜使用的电源的地不同,但是覆铜会造成电路之间的电容增大,这样耦合程度就会变大。这样对隔离是一种损失。
4.布线的技巧
a.先布短线,再布长线,长线让短线;
b.先布VCC,最后布GND线,GND可通过覆铜来解决;
c.IC两个焊般之间最好不要直接连在一块,这样不方便日后PCB检查电路。最好引出来连接。
5.泪滴的使用
泪滴一般用在机械强度要求比较高的地方,特别是直立的直插器件,或经常可能被拆卸的器件。贴片焊盘为了受热均匀,不建议使用泪滴。
是在Rule的Clearance里面,新建一个规则Clearance1(名称可以自定义),
然后再Where the First Object matches选项框里面选择ADVANCED(Query),
单击Query Builder,然后出现Building Query from Board对话框,
在此对话框中第一行下拉菜单中选择Show All Levels(默认为此项),
然后在Condition Type/Operator下面的下拉菜单中选择Object Kind is,
然后再右边的Condition VALUE下面的下拉菜单中选择Ploy,
这样在右边Query Preview中就会显示 IsPolygon,单击 OK 确定保存退出,
接下来还没有完,在Full Query 显示框中将IsPolygon改为InPolygon(DXP中的bug必须这样改,2004版本好像不用改),
最后一步了,下面就可以在Constraints里面修改你自己需要的间距了(根据你们的制版工艺水平)。
这样就只影响铺铜的间距,不影响各层布线的间距了。下载本文