(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置 , 使布局便于旗子暗记流利 , 并使旗子暗记尽可能保持同等的方向 。
(2)以每个功能电路的核心元件为中央,环绕它来进行布局。元器件应均匀、整洁、紧凑地排列在 PCB 上,只管即便减少和缩短各元器件之间的引线和连接 。
(3)在高频下事情的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一样平常电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但都雅 。而且装焊随意马虎,易于批量生产 。
(4)位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一样平常不小于 2mm 。 电路板的最佳形状为矩形。长宽比为 3:2 成 4:3.电路板面尺寸大于200×150mm 时。应考虑电路板所受的机器强度 。
(5)电源线与地线(或者中性线)要按照“井”字形布线。
二、导线宽度与间距的选择与确定:
根据印制电路板电流的大小,只管即便加粗电源线宽度,减少环路电阻。
印制导线的最小宽度紧张由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。 当铜箔厚度为 0.05mm,宽度为 1~ 1.5mm 时。通过 2A 的电流,温度不会高于 3 ℃ ,导线宽度为 1.5mm 可知足哀求。对付集成电路,尤其是数字电路,常日选 0.02~0.3mm 导线宽度。当然,只要许可,还是尽可能用宽线.尤其是电源线和地线。导线的最小间距紧张由最坏情形下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对付集成电路,尤其是数字电路,只要工艺许可,导线可使间距小至 5~8mm。
线宽太小,则印刷导线电阻大,线上的电压降也就大,影响电路的性能,线宽太宽,则布线密度不高,板面积增加,除了增加本钱外,也不利于小型化.
地线,电源线,旗子暗记线之间的关系:
地线>电源线>旗子暗记线,常日旗子暗记线宽为:0.2~0.3mm,最细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm 。
但是对大电流的话,如果电流负荷以20A/平方毫米打算,当覆铜箔厚度为0.5MM时,(一样平常为这么多,)则1MM(约40MIL)线宽的电流负荷为1A,因此,线宽取1--2.54MM(40--100MIL)能知足一样平常的运用哀求,大功率设备板上的地线和电源,根据功率大小,可适当增加线宽,而在小功率的数字电路上,为了提高布线密度,最小线宽取0.254--1.27MM(10--15MIL)就能知足.
同一电路板中,电源线.地线比旗子暗记线粗.
按上面所说的打算,可以算出20A的电流要20MM
这是由于当电流密度确定后,线路的截面积必须与通过的电流成正比。当流利的电流过大时,线路将发热而缩短寿命,严重时会影响周边元器件的的稳定性,或者被烧断。
地线,电源线,旗子暗记线之间的关系:
地线一样平常在1.5~3mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来利用(仿照电路的地不能这样利用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
(1)、高低压电源线之间的布线
在印制线路板上同时有高压电路和低压电路,高压电路部分的元器件与低压部分要分别隔放置,隔离间隔与要承受的耐压有关,常日情形下在2000V时板上要间隔20mm,在此之上以比例算还要加大,例如若要承受3000V的耐压测试,则高低压线路之间的间隔应在35mm以上,许多情形下为避免爬电,还在印制线路板上的高低压之间开槽。我们做的电路板也有高低压电路,把高低压之间的电路间距用了10mm。
(2)、导线之间的间距
相邻导线间距必须能知足电气安全哀求,而且为了便于操作和生产,间距也应只管即便宽些。最小间距至少要能适宜承受的电压。这个电压一样平常包括事情电压、附加颠簸电压以及其它缘故原由引起的峰值电压。如果有关技能条件许可导线之间存在某种程度的金属残粒,则其间距就会减小。因此设计者在考虑电压时应把这种成分考虑进去。在布线密度较低时,旗子暗记线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的旗子暗记线应尽可能地短且加大间距。
(3)、地线的走线
印制导线的屏蔽与接地:印制导线的公共地线,应只管即便支配在印制线路板的边缘部分。在印制线路板上应尽可能多地保留铜箔做地线,这样得到的屏蔽效果,比一长条地线要好,传输线特性和屏蔽浸染将得到改进,其余起到了减小分布电容的浸染。印制导线的公共地线最好形成环路或网状,这是由于当在同一块板上有许多集成电路,特殊是有耗电多的元件时,由于图形上的限定产生了接地电位差,从而引起噪声容限的降落,当做成回路时,接地电位差减小。其余,接地和电源的图形尽可能要与数据的流动方向平行,这是抑制噪声能力增强的窍门;多层印制线路板可采纳个中多少层作屏蔽层,电源层、地线层均可视为屏蔽层,一样平常地线层和电源层设计在多层印制线路板的内层,旗子暗记线设计在内层和外层。
(4)、旗子暗记线
首先旗子暗记线要只管即便的短,这个基本准则将降落无关旗子暗记耦合到旗子暗记路径的可能性。 一样平常标准元器件两腿之间的间隔为0.1英寸(2.54mm),以是旗子暗记线系统的根本一样平常就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。
(5)、接地方式
A). 串联单点接地是指各个单元电路的接地线串联后连向接地点,串联单点接地的办法如图2(a)所示,接地点由事情地线串联起来,然后接地,图2(b)则为其相对应的等效电路图。
图2
由以上三式可知A,B,C点的电位并不为零,且受其他电路电流的影响。从防止噪声和抑制滋扰的角度出发,这种接地方式是最不适用的。虽然这种接地方式很不合理.但由于比较大略,采取这种接地方式的地方仍旧很多,当各电路的电平相差不大时可以便用。在各电路的电平相差很大时,就不能利用,由于高电平电路将会产生根大的地电流,形成很大的地电位差并滋扰到低电平电路中去。
串联单点接地因各单元共用一条地线,易引起公共地阻滋扰。如图三(a)所示.因中印制电路板上单元电路A是低电平仿照放大器,单元电路B是数字电路集成芯片,两者接地点串联后引出印制电路板外接地。而Z1,Z2是相应各段地线的阻抗。事情地线在这里既做电源的回流线又做旗子暗记的回流线,数字电路单元B的电源回流Ib,含有高频身分,Ib在地线阻抗z1上的压降将与输入仿照旗子暗记叠加,加到低电平仿照放大器上,从而产生了共在阻抗滋扰。
为了肃清图三(a)中所示电路的共地阻抗滋扰,可以对此进行改进成如图三
(b)所示的构造,即将仿照电源回路与数字电源回路完备分离。
利用单点接地方式时,要把低电平电路放在距接地点最近的地方,即图二中的A点,由于该点员靠近于地电位。
图三
B).并联接地
并联单点接地是指各个单元电路的接地线各自分别引向接地点。独立地线并联单点接地的办法如图四所示,图中各单元电路分别用地线接于一个接地点,而图四(b)则为其相对应的等效电路图。
图四
由于并联单点接地方式须要很多根地线,在印制电路板设计时采取起来是比较麻烦而且笨重的。由于分别接地,势必会增加地线长度,进而增加了地线阻抗。其余,这种接地方式还会造成各地线相互之间的电感藕合,地线相互之间的分布电容也在地线之间形成电容藕合。随着频率增加,地线阻抗、地线间的电感锅台及电容锅台都会增大,因此这种接地方式不适用于高频。当频率升高,特殊是当地线长度是1/4波长的奇数倍时,地线阻抗变得很高,地线就变成了天线,向外辐射滋扰旗子暗记。以是地线长度不应超过旗子暗记波长的1倍,以防止辐射,并降落地线阻抗。
在采取并联单点接地方式时,还必须把稳要把最低电平的单元电路支配在靠近接地点的A处,以使B点及C点的电位受影响最小。
一样平常我们都是把这两种接地方式结合起来用,其基本原则为:首先,把随意马虎产生相互滋扰的电路各自分成小组,如把仿照电路和数字电路、小功率和大功率电路、低噪声电路和高噪声电路等区分开来;在每一个小组内采取单点串联办法把小组内各电路的接地点串联起来,选择在电平最低的电路处作为小组接地点。
在频率较低,地线阻抗不大,组内各电路的电平又相差不大的情形下这种办法用得比较多,由于比较大略,走线和电路图相似,以是电路布线时比较随意马虎。分组后再把各小组的接地点按单点并联的办法分别连接到一个独立的总接地点,稠浊接法的示意图如下图所示。
单点串联和并联稠浊接地方式
一样平常电子系统与设备中的地线至少有三种:旗子暗记地线、噪声地线和金属件地线。旗子暗记地线一样平常用于功率较小的电路,又可以进一步分为仿照电路地线和数字电路地线。噪声地线用在高功率电路例如晶间管、继电器、电动机等随意马虎产生较高噪声的电路。金属件地线指设备机壳、机架和底板等,互换电源中的保护地线应与金属件地线相连。电路板布线的基本知识既适用于仿照电路,也适用于数字电路。一个基本的履历准则是利用不间断的地平面,这一知识降落了数字电路中的 dI/dt(电流随韶光的变革)效应,这一效应会改变地的电势并会使噪声进入仿照电路,数字和仿照电路的布线技巧基本相同,但有一点除外。对付仿照电路,还有其余一点须要把稳, 便是要将数字旗子暗记线和地平面中的回路只管即便阔别仿照电路。这一点可以通过如下做法来实现:将仿照地平面单独连接到系统地连接端,或者将仿照电路放置在电路板的最远端,也便是线路的末端。 这样做是为了保持旗子暗记路径所受到的外部滋扰最小。对付数字电路就不须要这样做, 数字电路可容忍地平面上的大量噪声,而不会涌现问题。
对付一个板子上包含高低频旗子暗记,要将高频和低频分开,高频元件要靠近电路板的接插件 。
三、电路板地线设计原则
(1)印制电路板布线中的“分地”原则
所谓“分地”是指在设计印制电路板时首先应根据不同的电源电压、数字电路和仿照电路、高速电路和低速电路以及大电流电路和小电流电路来分别布设地线分地的紧张目的便是为了防止共地线阻抗耪合滋扰。
根据电路功能模块进行“分地”设计时的一样平常原则是:
①低频电路的地应只管即便采取单点并联接地,或采取部分串联后再并联接地;
②高频电路宜采取多点串联接地,地线应短而粗;
③高频元件周围只管即便用栅格状大面积地箔。
若印制电路板上既有逻辑电路又有线性电路,应使它们只管即便分开。低频电路的地应只管即便采取单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采取多点串联接地,地线应短面粗,高频元件周围只管即便用栅格状大面积地箔。
(2)接地线应只管即便加粗
如果接地线采取很细的印制导线,则接地电位随电流的变革而变革,从而降落了抗噪性能。因此应将接地线尽可能加粗,并且至少使它能通过三倍于印制电路板上的许可电流。当然,如有可能,接地线应在2mm一3mm以上。
(3)数字电路接地线构成闭环电路
对付在印制电路板上只数字电路所构成,则其接地电路应布成圆环路形式,这样一样平常能提高抗噪声能力。
(4)接地与旗子暗记环路
掌握地层或旗子暗记返回环路是印制电路板上的EMI抑制的一个最主要的设计考虑。必须负责剖析每一个与射频噪声电子电路产生的射频电流干系的地单点连接,如在印制电路板地与底板大地之间的机器固定等。一样平常总是把高速的逻辑器件及振荡器安排在尽可能靠近地的单点连接点以最小化以涡流形式涌现的到底壳地的射频环路。