隨著計(jì)算機(jī)的普及,，電子CAD技術(shù)已不僅僅是高層次專業(yè)人員設(shè)計(jì)大規(guī)模集成電路的專用工具,，特別是Protel軟件的出現(xiàn)，使一般的工程技術(shù)人員也可以用它處理日常工作中的電路設(shè)計(jì)問題,，提高工作效率,。Protel是目前電路輔助設(shè)計(jì)（EDA）行業(yè)中使用最方便、操作最快捷,、人性化界面最好的輔助工具,，也是在中國用得最多的EDA工具,。本文以Protel99 SE為設(shè)計(jì)工具，分析和探討PCB設(shè)計(jì)中的基本原則及經(jīng)驗(yàn)技巧,。

一,、快速確定PCB外形

設(shè)計(jì)PCB先要確定電路板的外形，通常就是在禁止布線層畫出電氣的布線范圍,。除非有特殊要求,，一般電路板的形狀都為矩形，長寬比一般為3：2或者4：3較為理想,。在畫之前可以任意畫出兩條橫線和兩條豎線,，然后利用“放置工具條”里的“設(shè)置原點(diǎn)”工具將某一條線段的端點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn)即坐標(biāo)為（0，0）,，之后雙擊每一條線段,，對其起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行相應(yīng)的更改，使4條線段首尾相接,，形成一個封閉的矩形框,，電路板的外型確定也就完成了。如果在畫圖的過程中需要調(diào)整電路板的大小,，只要修改每條線段的相應(yīng)坐標(biāo)值即可,。從成本、敷銅線長度,、抗噪聲能力考慮,，電路板尺寸越小越好，但是板尺寸太小,，則散熱不良,，且相鄰的導(dǎo)線容易引起干擾。不過,，當(dāng)電路板的尺寸大于200mm×150mm時,，應(yīng)該考慮電路板的機(jī)械強(qiáng)度，適當(dāng)加裝固定孔,，以便起到支撐的作用,。

二、元件布局

開始布局之前首先要通過網(wǎng)絡(luò)表載入元器件,，這個過程中經(jīng)常會遇到網(wǎng)絡(luò)表無法完全載入的錯誤,，主要可歸為兩類：一類是找不到元件，解決方法是確認(rèn)原理圖中已定義元件的封裝形式,，并確認(rèn)已添加相應(yīng)的PCB元件庫,，若仍找不到元件就要自己造一個元件封裝了,；另一類是丟失引腳,，最常見的就是二極管,、三極管的引腳丟失，這是由于原理圖中的引腳一般是字母A,、K,、E、B,、C,，而PCB元件的引腳則是數(shù)字1、2,、3,，解決方法就是更改原理圖的定義，或者更改PCB元件的定義使其一致即可,。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者一般都會根據(jù)實(shí)際元件的封裝外形建立一個自己的PCB元件庫,，使用方便而且不易出錯。

進(jìn)行布局時,，必須要遵循一些基本規(guī)則：

（1）特殊元件特殊考慮,。高頻元件之間要盡量靠近，連線越短越好,；具有高電位差的元件之間距離盡量加大,；重量大的元器件應(yīng)該有支架固定；發(fā)熱的元件應(yīng)遠(yuǎn)離熱敏元件并加裝相應(yīng)的散熱片或置于板外,；電位器,、可調(diào)電感線圈、可變電容,、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)該考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求,，以方便調(diào)節(jié)為準(zhǔn)?？傊?，一些特殊的元器件在布局時要從元件本身的特性、機(jī)箱的結(jié)構(gòu),、維修調(diào)試的方便性等多方面綜合考慮,，以保證做出一塊穩(wěn)定、好用的PCB板,。

（2）按照電路功能布局,。如果沒有特殊要求，盡可能按照原理圖的元件安排對元件進(jìn)行布局,，通常情況下信號從左邊輸入,、右邊輸出，從上邊輸入、下邊輸出,。按照電路流程,，安排各個功能電路單元的位置，使信號流通更加順暢并保持方向一致,。另外,，數(shù)字電路部分一定要與模擬電路部分分開布局，以減少干擾,。

（3）絲印層的文字標(biāo)注,。為方便電路的安裝和維修，一般要在印刷板的上下兩表面印刷上所需要的標(biāo)志圖案和文字代號,，例如元件標(biāo)號和標(biāo)稱值,、元件外廓形狀、廠家標(biāo)志等等,，不少初學(xué)者經(jīng)常略去絲印層的設(shè)計(jì),，或者只注意文字符號放置的整齊美觀，而實(shí)際制出PCB板后,，板上的字符不是被元件擋住就是侵入了助焊區(qū)域被抹除,，還有的把元件標(biāo)號打在相鄰元件上，造成裝配和維修的不便,。正確的絲印層字符布置原則應(yīng)該是不出歧義,、見縫插針、美觀大方,。

三,、布線

這是PCB設(shè)計(jì)中的一個非常重要的環(huán)節(jié)，PCB布線有單面布線,、雙面布線及多層布線,。布線的方式有兩種：自動布線及交互式布線。在布線過程中要注意以下幾個問題：

（1）線長,。敷銅線要盡可能短,，在高頻電路中更應(yīng)如此。敷銅線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角,，直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能,。另外，在雙面布線時,，兩面的導(dǎo)線應(yīng)該相互垂直,、斜交或彎曲走線，避免相互平行,，以減少寄生電容,。

（2）線寬,。敷銅線的寬度應(yīng)以能滿足電氣特性要求而又便于生產(chǎn)為準(zhǔn)則，它的最小值取決于流過它的電流,，但是一般不宜小于0.2mm,，如果板面積足夠大，敷銅線寬度最好不要低于0. 3mm,。地線與電源線的關(guān)系是：地線>電源線>信號線,，通常電源線寬度為1.2-2.5mm,，信號線寬度為 0.2-0.3mm,。

（3）線間距。相鄰敷銅線之間的間距應(yīng)該滿足電氣安全要求,，同時為了便于生產(chǎn),，間距應(yīng)該越寬越好。最小間距至少能夠承受所加電壓的峰值,，一般要求2000V電位差之間的敷銅線距離應(yīng)該大于2mm,。在布線密度低的情況下，間距應(yīng)該盡可能的大,。通常線間距最好不要低于0.3 mm,。

（4）屏蔽與接地。敷銅線的公共地線應(yīng)該盡可能放在電路板的邊緣部分,。在電路板上應(yīng)該盡可能多地保留銅箔做地線,，這樣可以使屏蔽能力增強(qiáng)。

四,、結(jié)束語

PCB板圖的設(shè)計(jì)是一個復(fù)雜而又簡單的過程,。對于同一個電路或者同一臺儀器，即使元件和參數(shù)完全相同的電路,，由于元件布局設(shè)計(jì)和電氣連線方向的不同會產(chǎn)生不同的結(jié)果,，其結(jié)果可能存在很大的差異。因而,，必須把如何正確設(shè)計(jì)印刷線路板元件布局的結(jié)構(gòu)和正確選擇布線方向及整體儀器的工藝結(jié)構(gòu)三方面聯(lián)合起來考慮,，合理的工藝結(jié)構(gòu)，既可消除因布線不當(dāng)而產(chǎn)生的嗓聲干擾,，同時便于生產(chǎn)中的安裝,、調(diào)試與檢修等。

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