浅谈印制电路板的设计.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流浅谈印制电路板的设计.精品文档.浅谈印制电路板的设计 到目前为止，电子器件的应用多以印制电路板为主要装配方式。在实践中，即使电路原理图设计正确，如果印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细并行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。随着电子技术发展，PCB板的体积越来越小，密度也越来越高，并且PCB板层不断地增加，因此，PCB在整体布局、抗干扰能力、工艺上和制造性上的要求越来越高；在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。 印制电路板的设计主要为三个步骤： 1、原理图的设计；2、产生网络表；3、元件进行布局；4、元件间布线；5、电路板的检测。 设计印制电路板主要注意以下几个方面： 1、有相应正确的电路原理图和网络表，它们是制作印制电路板的蓝图和前提。 2、印制电路板的设计要考虑电路工程的要求，如地线的设计，一些元件的高频特性，元件的阻抗、抗电磁干扰等。 3、各种元件的摆放位置和准确地安装在规定的位置，元件的合理布置与否将会直接影响到布线工作是否能够完成。 4、确保印制电路板的可制造性和它的工艺性。 5、考虑印制电路板的实用性和可靠性，同时减少印制电路板的层数和面积，降低成本，要达到一致性好，使板面的整体布局美观一些。 一、电路原理图的设计是印制电路板设计中三大步骤的第一步，也是非常重要的一步，电路原理图设计的好坏将直接影响到后面的工作 首先原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的。其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。同时要确保电路原理图元件图形与实物相一致和电路原理图中网络连接的正确性。 二、对于所设计的电子设备能有效地工作，要求电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰 在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。在设计印制电路板时，为了提高电路的抗干扰能力，增强系统的可靠性，往往需要将电源和接地线加宽。如果地线采用很细的导线，接地电位随电流的变化，使抗噪性能降低。因此加粗接地线，在模拟电路和模/数混合电路中尤为重要。同时也要选择合适的接地电路，单点接地和多点接地；将接地线构成闭环路，这样也可以提高抗噪声能力。若能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。 在直流电源回路中，负载的变化会引起电源噪声，配置去耦电容就可以抑制因负载变化而产生的噪声。因此，PCB的设计中一般常规在印制电路板上配置适当的去耦电容。例如对于抗干扰能力弱、关断电源变化大的元件应在该元件的电源线和地线之间接入去耦电容。去耦电容的引线不能过长，特别是高频旁路电容不能带引线。 三、印制电路板的布局是设计印制电路板的关键，它直接影响到整个印刷电路板的安装、可靠性、通风散热、布线的成功率以及电路板的性能 如高频元件应尽量按照电路图结构紧凑地放置，使得连线缩短，以减小分布参数的影响；数字器件应远离模拟器件，以减小数字信号对模拟信号的干扰。 优先要考虑印制电路板尺寸大小，如果尺寸过大会使印制线条长，阻抗增加，不仅抗噪声能力下降，成本也高；但尺寸过小，则散热不好，同时易受临近线条干扰。要求其尺寸要适中。因此，设计电路板首先对PCB的大小和外形，给出一个合理的定位。再确定特殊元件的位置和单元电路等，要按电路的流程把整个电路分为几个单元电路或模块，并以每个单元电路的核心元件(如集成电路)为中心，其它的元件要按一定的顺序均匀、整齐紧凑地排列在PCB板上，但不要太靠近这些大的元件，要有一定的距离，特别一些比较大、比较高的元件周围要保持一定的距离，这样有助于焊接和返修。一些开关、微调元件等应该放在易于操作的地方。同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处)，发热量大或耐热性好的器件放在冷却气流最下游。在同频电路中应考虑元器件之间的分布参数，一般高频电路中应考虑元器件之间的分布参数，一般电路尽可能使元器件平行排列，这样不但美观，而且易于装焊，同时易于批量生产。 四、完成元件布局工作后，接下来就是布线，导线的布置是设计PCB板的主要工作 在印制电路板设计中，根据所在板层的不同所布线意义也有所不同，例如，在信号板层和电源/接地层的线，就是铜膜导线，具有连接电气信号的功能。而在非布线板层里的线，则为说明或指示性质的线，通常是用油墨印在PCB板上的，不具有导电功能。 元件的位置确定了，根据它们的距离进行布线，要遵守以下的原则： 1、印制线的长度尽可能短，长度越短，占用通道和面积都小，提高直通率； 2、选择合理的导线宽度，导线宽度主要由导线与绝缘层基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。导线宽度不要突变。不过，我们尽可能的用宽线，特别是PCB板上的电源线和地线，提高抗干扰性。 3、尽量减少印制导线的不连续性，但导线的拐角应大于90度且禁止环状走线。 4、采用平等走线，以减少导线电感。 五、印制电路板的工艺设计 PCB板的工艺设计主要是把我们设计出的电路板与元件通过生产线有机的组装在一起，从而实现良好电气连接达到我们设计产品的位置布局。前面所说元件的定位和布线等，还要考虑我们设计出的PCB板是不是便于生产，能不能在生产中达到杜绝劣质电子设备的条件产生的设计高度。 总之，PCB板设计，应该从各个方面去考虑，达到很好实现我们设计该产品的目的。 本文资料经作者授权：PCB网城版权所有，转载请注明出处。抄袭必究