本文為關(guān)于PCB圖布線的部分經(jīng)驗總結(jié),文中內(nèi)容主要適用于高精度模擬系統(tǒng)或低頻(<50MHz)數(shù)字系統(tǒng),。
1.組件布置 1.1.安裝 1.2.受力 1.3.受熱 1.5.美觀 2.布線原則 2.1.布線"美學(xué)" 大面積鋪地(下面會進(jìn)一步論述)時,,地線(其實應(yīng)該是地"面")與信號線間盡量保持合理的相等距離,,在防止短路、漏電的前提下盡量靠近,。 對于弱電系統(tǒng),地線與電源線要盡量靠近,。 2.2.地線布置 鋪地時,一般必須是網(wǎng)格狀地,,除非那些被其它線路分割出來的零星地盤,。網(wǎng)格狀地的受熱性能和高頻導(dǎo)電性能都要大大優(yōu)于整塊的地線。在雙面板布線中,,有時為了走信號線,,不得不將地線分割開,這對于保持足夠低的地電阻是極為不利的,。為此,,必須采用一系列的"小聰明"手段來保證地電流的"通暢"。這些技巧包括: 大量使用表面貼裝組件,,省去焊孔所占用的"本來"應(yīng)屬于地線的空間,。 合理安排信號線,將板上的重要地帶,,尤其是"腹地"(這里關(guān)系到整個板地線的溝通)"讓"給地線,,只要精心設(shè)計,這一點還是能做到的,。 正面與反面的配合:有時在板的某一面,,地線實在是"走投無路"了,這時可設(shè)法使兩面的布線相互協(xié)調(diào),,"此處不留爺,,自有留爺處",在反面的相對應(yīng)位置空出一塊足夠的地盤鋪設(shè)地線,,再通過數(shù)量足夠,、位置合理的過孔(考慮到過孔有較大的電阻),通過這?quot;橋梁"將被橫行而過的信號線強(qiáng)行分割卻又戀戀不舍,、盼望統(tǒng)一的兩岸連成一個導(dǎo)電性能足夠的整體,。 狗急跳墻的著數(shù):實在滕不出地方而又不甘心龐大的地線被區(qū)區(qū)一根信號線攔腰切斷時,就讓這個信號委屈一點,,走跨接線吧,。有時,我不甘心僅僅拉一根光禿禿的導(dǎo)線,,這個信號恰好又要經(jīng)過一個電阻或其它"長腳"的器件,,我就可以名正言順的延長這個器件的管腳,使之兼任跨接線的職務(wù),,既通過了信號,,又避免了跨接線這個不體面的稱呼:-(當(dāng)然,在大多數(shù)情況下,,我總可以讓這樣的信號從合適的地方通過而避免與地線的交叉,,唯一需要的是觀察力和想象力。 起碼的原則:地電流的路徑要合理,,大電流與微弱的信號電流決不能并肩前進(jìn),。有時,選擇合理的路徑,,一個排的地線抵得上不合理配置的一個集團(tuán)軍,。 最后,順便說明一點,,有一句名言:"你可以相信你的母親,,但永遠(yuǎn)不要相信你的地"。在極微弱信號處理的場合(微伏以下),,即使不擇手段保證了地電位的一致,,電路上關(guān)鍵點的地電位差別仍然要超過被處理信號的幅度,,至少是同一量級,即使靜態(tài)電位合適了,,瞬時的電位差仍然可能很大,。對于這樣的場合,首先要在原理上使電路的工作盡可能的不依賴于地電位,。 2.3.電源線布置與電源濾波 整個電路的電源輸入端應(yīng)該有"總"的濾波措施,,而且各種類型的電容要互相搭配,"一樣都不能少",,至少不會壞事的J對于數(shù)字系統(tǒng)至少要有100uF電解+10uF片鉭+0.1uF貼片+1nF貼片,。較高頻(100kHz)100uF電解+10uF片鉭+0.47uF貼片+0.1uF貼片。交流模擬系統(tǒng):對于直流及低頻模擬系統(tǒng):1000uF|1000uF電解+10uF片鉭+1uF貼片+0.1uF貼片,。 每個重要芯片身邊都應(yīng)該有"一套"濾波電容,。對于數(shù)字系統(tǒng),一個0.1uF貼片一般就夠了,,重要的或工作電流較大的芯片還應(yīng)并上一個10uF片鉭或1uF貼片,,工作頻率最高的芯片(CPU、晶振)還要并10nF|470pF或一個1nF,。該電容應(yīng)盡可能接近芯片的電源管腳并盡可能直接連接,,越小的應(yīng)越靠近。 對于芯片濾波電容,,以內(nèi)(濾波電容至芯片電源管腳)的一段應(yīng)盡可能粗,,如能采用多根細(xì)線并排就更好。有了濾波電容提供低(交流)阻抗電壓源并抑制交流耦合干擾,,電容管腳以外(指從總電源至濾波電容的一段)的電源線就不那幺重要了,,線寬不必太粗,,至少不必為此占用大量的板面積。某些模擬系統(tǒng)中還要求電源輸入采用RC濾波網(wǎng)絡(luò)以進(jìn)一步抑制干擾,,而較細(xì)的電源線有時恰好就兼具RC濾波器中電阻的作用,,反而有利。 對于工作溫度變化范圍較大的系統(tǒng),,要注意鋁電解電容在低溫下性能會降低甚至喪失濾波作用,,此時要用適當(dāng)?shù)你g電容代替之。例如,,用100uF鉭|1000uF鋁代替470uF鋁,,或用22uF片鉭代替100uF鋁。 |
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