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PCB Layout指南(上)——夜貓PCB工作室

 昵稱1519668 2010-06-25

PCB Layout 指南(上)

1. 一般規(guī)則
    1.1 PCB
板上預(yù)劃分?jǐn)?shù)字,、模擬,、DAA信號(hào)布線區(qū)域。
    1.2
數(shù)字,、模擬元器件及相應(yīng)走線盡量分開并放置於各自的布線區(qū)域內(nèi),。
    1.3
高速數(shù)字信號(hào)走線盡量短。
    1.4
敏感模擬信號(hào)走線盡量短,。
    1.5
合理分配電源和地,。
    1.6 DGND
AGND,、實(shí)地分開,。
    1.7
電源及臨界信號(hào)走線使用寬線。
    1.8
數(shù)字電路放置於并行總線/串行DTE接口附近,,DAA電路放置於電話線接口附近,。
    2.
元器件放置
    2.1
在系統(tǒng)電路原理圖中:
    a)
劃分?jǐn)?shù)字、模擬,、DAA電路及其相關(guān)電路,;
    b)
在各個(gè)電路中劃分?jǐn)?shù)字、模擬,、混合數(shù)字/模擬元器件,;
    c)
注意各IC芯片電源和信號(hào)引腳的定位。
    2.2
初步劃分?jǐn)?shù)字,、模擬,、DAA電路在PCB板上的布線區(qū)域(一般比例2/1/1),數(shù)字,、模擬元器件及其相應(yīng)走線盡量遠(yuǎn)離并限定在各自的布線區(qū)域內(nèi),。
    Note:
當(dāng)DAA電路占較大比重時(shí),會(huì)有較多控制/狀態(tài)信號(hào)走線穿越其布線區(qū)域,,可根據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)則限定做調(diào)整,,如元器件間距、高壓抑制,、電流限制等,。
    2.3
初步劃分完畢後,,從ConnectorJack開始放置元器件:
    a) Connector
Jack周圍留出插件的位置;
    b)
元器件周圍留出電源和地走線的空間,;
    c) Socket
周圍留出相應(yīng)插件的位置,。
    2.4
首先放置混合型元器件(Modem器件、A/D,、D/A轉(zhuǎn)換芯片等)
    a)
確定元器件放置方向,,盡量使數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào)引腳朝向各自布線區(qū)域;
    b)
將元器件放置在數(shù)字和模擬信號(hào)布線區(qū)域的交界處,。
    2.5
放置所有的模擬器件:
    a)
放置模擬電路元器件,,包括DAA電路;
    b)
模擬器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1,、TXA2,、RINVC,、VREF信號(hào)走線的一面,;
    c) TXA1
TXA2,、RIN,、VCVREF信號(hào)走線周圍避免放置高噪聲元器件,;
    d)
對於串行DTE模塊,,DTE EIA/TIA-232-E
   
系列接口信號(hào)的接收/驅(qū)動(dòng)器盡量靠近Connector并遠(yuǎn)離高頻時(shí)鐘信號(hào)走線,以減少/避免每條線上增加的噪聲抑制器件,,如阻流圈和電容等,。
    2.6
放置數(shù)字元器件及去耦電容:
    a)
數(shù)字元器件集中放置以減少走線長度;
    b)
IC的電源/地間放置0.1uF的去耦電容,,連接走線盡量短以減小EMI,;
    c)
對并行總線模塊,元器件緊靠
    Connector
邊緣放置,,以符合應(yīng)用總線接口標(biāo)準(zhǔn),,如ISA總線走線長度限定在2.5in
    d)
對串行DTE模塊,,接口電路靠近Connector,;
    e)
晶振電路盡量靠近其驅(qū)動(dòng)器件,。
    2.7
各區(qū)域的地線,,通常用0 Ohm電阻或bead在一點(diǎn)或多點(diǎn)相連。
    3.
信號(hào)走線
    3.1 Modem
信號(hào)走線中,,易產(chǎn)生噪聲的信號(hào)線和易受干擾的信號(hào)線盡量遠(yuǎn)離,,如無法避免時(shí)要用中性信號(hào)線隔離,。
Modem
易產(chǎn)生噪聲的信號(hào)引腳、中性信號(hào)引腳,、易受干擾的信號(hào)引腳如下表所示:

| Noise Source | neutral | noise
sensitive

-----------+----------------+----------------+-----------------
VDD,GND, AGND | | 31,38,34,37 |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Crystal | 52,53 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Reset | | 35 |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Memory BUS| 1-6,9-10,12-13 | |
| 43-50,58-68 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------
NVRAM | | 39,42 |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Telephone | | 7-8,36,51,54 | 24-25,30,32-33

-----------+----------------+----------------+-----------------
Audio | | | 23,26-29

-----------+----------------+----------------+-----------------
串行DTE | 40-41 | 11,14-22,55-57 |

| Noise Source | neutral | noise
sensitive

-----------+----------------+----------------+-----------------
VDD,GND, AGND | | 31,38,34,37 |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Crystal | 52,53 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Reset | | 35 |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Memory BUS| 1-6,9-10,12-13 | |
| 43-50,58-68 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------
NVRAM | | 39,42 |

-----------+----------------+----------------+-----------------
Telephone | | 7-8,36,51,54 | 24-25,30,32-33

-----------+----------------+----------------+-----------------
Audio | | | 23,26-29

-----------+----------------+----------------+-----------------
并行總線 | 11,14-22,40-41 | |
| 55-57 | | 

    3.2
數(shù)字信號(hào)走線盡量放置在數(shù)字信號(hào)布線區(qū)域內(nèi),;
   
模擬信號(hào)走線盡量放置在模擬信號(hào)布線區(qū)域內(nèi);
    (
可預(yù)先放置隔離走線加以限定,,以防走線布出布線區(qū)域)
   
數(shù)字信號(hào)走線和模擬信號(hào)走線垂直以減小交叉耦合,。
    3.3
使用隔離走線(通常為地)將模擬信號(hào)走線限定在模擬信號(hào)布線區(qū)域。
    a)
模擬區(qū)隔離地走線環(huán)繞模擬信號(hào)布線區(qū)域布在PCB板兩面,,線寬50-100mil,;
    b)
數(shù)字區(qū)隔離地走線環(huán)繞數(shù)字信號(hào)布線區(qū)域布在PCB板兩面,線寬50-100mil,,其中一面PCB板邊應(yīng)布200mil寬度,。
    3.4
并行總線接口信號(hào)走線線寬>10mil(一般為12-15mil),如/HCS,、/HRD,、/HWT/RESET,。
    3.5
模擬信號(hào)走線線寬>10mil(一般為12-15mil),,如MICMMICV,、SPKV,、VCVREF,、TXA1,、TXA2RXA,、TELIN,、TELOUT
    3.6
所有其它信號(hào)走線盡量寬,,線寬>5mil(一般為 10mil),,元器件間走線盡量短(放置器件時(shí)應(yīng)預(yù)先考慮)
    3.7
旁路電容到相應(yīng)IC的走線線寬>25mil,,并盡量避免使用過孔,。
    3.8
通過不同區(qū)域的信號(hào)線(如典型的低速控制/狀態(tài)信號(hào))應(yīng)在一點(diǎn)(首選)或兩點(diǎn)通過隔離地線。如果走線只位於一面,, 隔離地線可走到PCB的另一面以跳過信號(hào)走線而保持連續(xù),。
    3.9
高頻信號(hào)走線避免使用90度角彎轉(zhuǎn),應(yīng)使用平滑圓弧或45度角,。
    3.10
高頻信號(hào)走線應(yīng)減少使用過孔連接,。
    3.11
所有信號(hào)走線遠(yuǎn)離晶振電路,。
    3.12
對高頻信號(hào)走線應(yīng)采用單一連續(xù)走線,避免出現(xiàn)從一點(diǎn)延伸出幾段走線的情況,。
    3.13 DAA
電路中,,穿孔周圍(所有層面)留出至少60mil的空間。
    3.14
清除地線環(huán)路,,以防意外電流回饋影響電源,。

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