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    【导读】PCB设计既要考虑各种信号的走向又要顾虑到能量的传递,干扰与发热带来的苦恼也时时如影随形。看似复杂,但实际上总结归纳起来非常清晰,可以从这两个方面去入手:布局和排线。

说得直白一些就是:“怎么摆”和“怎么连”。

听起来是不是非常easy?让我们先来梳理下“怎么摆”:

1、遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。这个和吃自助餐的道理是一样的:自助餐胃口有限先挑喜欢的吃,PCB空间有限先挑重要的摆。

2、布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短 ;减少信号跑的冤枉路,防止在路上出意外。

PCB设计需要注意的规范问题

先大后小,先难后易

3、元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元器件周围要有足够的空间,弄得太挤局面往往会变得很尴尬。

4、 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局。

PCB设计需要注意的规范问题

均匀分布、重心平衡

5、同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。

PCB设计需要注意的规范问题

统一极性布局

 

6、发热元件要一般均匀分布,以利于单板和整机的散热。除了温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。

PCB设计需要注意的规范问题

发热元器件均匀分布

7、高电压、大电流信号与低电压、小电流的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分。元器件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起,以便将来的电源分隔。

PCB设计需要注意的规范问题

电源分隔

以上即是关于“怎么摆”,即布局的主要注意事项。而关于“怎么连”则相对更复杂一些,大体来说就是:

关键信号线优先:模拟小信号,高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线;

密度优先原则:从单板上连接关系最复杂的器件着手布线,从单板上连线最密集的区域开始布线。

PCB设计需要注意的规范问题

 

布线的自助指南可以归纳总结如下:

1、尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全距离等方法,保证信号质量。

2、电源层与地层之间的EMC环境较差,应尽量避免布置对干扰敏感的信号。

3、有阻抗控制要求的网络应尽量按照线长宽要求布线。


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