PCB电源模块排版布线详解+18页+1.5M
pcb布线规则及技巧
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使用自动布线工具需 要合理设置参数,以 确保布线的质量和效 果。
自动布线工具可以自 动优化线路布局,减 少线路交叉和干扰。
考虑电磁兼容性
在布线过程中需要考虑电磁兼容 性,避免线路之间的干扰和冲突。
合理选择线宽和间距,以降低电 磁干扰的影响。
考虑使用屏蔽、接地等措施,提 高电磁兼容性。
04 PCB布线中的挑战及应对 策略
模拟电路板布线
总结词:模拟电路板布线需要特别关注信号的 连续性和稳定性。
01
确保信号的连续性和稳定性,避免信号的 突变和噪声干扰。
03
02
详细描述:在模拟电路板布线中,应遵循以 下规则和技巧
04
考虑信号的带宽和频率,以选择合适的传 输线和端接方式。
优化布线长度和布局,以减小信号的延迟 和失真。
05
1 2
高速信号线应进行阻抗匹配
高速信号线的阻抗应与终端负载匹配,以减小信 号反射和失真。
敏感信号线应进行隔离
敏感信号线应与其他信号线隔离,以减小信号干 扰和噪声。
3
大电流信号线应进行散热设计
大电流信号线应考虑散热问题,以保证电路的正 常运行。
03 PCB布线技巧
优化布线顺序
01
02
03
先电源后信号
3. 解决策略:对于已存 在的电磁干扰问题,可 以尝试优化PCB布局、 改进屏蔽设计、增加滤 波器或调整接地方式等 技术手段进行改善。
05 PCB布线实例分析
高速数字电路板布线
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总结词:高速数字电路板布线需要遵循严格的规则和技巧 ,以确保信号完整性和可靠性。
在此添加您的文本16字
考虑电磁兼容性
布线过程中需要考虑电磁兼容性,通过合理的布线设计减小电磁干扰和辐射,提 高电路板的电磁性能。
PCB布线规则详解
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PCB布线规则详解首先,布线规则包括了几个方面,其中包括走线规则、阻抗控制、电磁兼容性、信号完整性等。
走线规则是PCB布线中最基本的规则之一、在进行布线时,需要遵循走线的最短路径原则,尽量减小线路的长度,降低延迟和功耗。
同时,应该尽量减少线路之间的交叉和重叠,以减小串扰和干扰。
阻抗控制是保证信号传输质量的关键因素。
在高频信号传输中,信号的传播速度和波形会受到阻抗的影响。
因此,布线时需要根据设计要求来选择合适的走线宽度和间距,以控制信号的阻抗。
电磁兼容性是指电路在工作过程中不受外界电磁场的干扰,同时也不对周围环境产生干扰。
为了提高电磁兼容性,布线时需要尽量减小回路面积,减小回路的环形电流,合理安排信号线和电源线的位置,采用合适的屏蔽措施等。
信号完整性是指信号在传输过程中能够保持原始波形和稳定性。
布线时需要注意信号线的走线长度、走线路径以及信号线与电源线之间的距离等因素。
同时,还需要合理的串扰抑制措施,如通过地线隔离、差分串扰抵消、电源滤波等手段来保证信号的完整性。
除了上述的基本规则外,还需要考虑电气安全、机械强度和规划性等因素。
电气安全方面,应保证回路之间的绝缘性,避免发生触电等危险情况。
机械强度方面,需要考虑布线的嵌入度和支撑度,以避免线路断裂等问题。
规划性方面,则需考虑到后续的维护和修改,合理安排设备的布局和排线,以方便后期操作。
在实际操作中,布线规则通常会有一些特殊的要求,需要根据具体的设计需求来进行调整。
例如,对于模拟电路和数字电路,布线规则可能会有所不同。
对于高速线路和低速线路,布线规则也可能会有所不同。
因此,在进行PCB布线时,需要根据具体的电路设计要求和特点来确定合适的布线规则。
总之,PCB布线规则是保证电路性能和可靠性的重要因素。
通过遵循走线原则、控制阻抗、保证电磁兼容性和信号完整性等规则,可以提高电路的性能,降低干扰,保证电路的稳定运行。
同时,还需要考虑电气安全、机械强度和规划性等方面的要求,使电路设计达到最佳状态。
PCB如何布线布局的方法
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PCB如何布线布局的方法PCB布线布局是电路设计的重要环节之一,它涉及到各个电子元件之间的互连,以及信号传输、电源供应和地线的设计。
良好的布线布局能够提高电路性能,降低电磁干扰,增加可靠性。
下面将介绍一些常用的PCB布线布局方法。
1.层间布线:PCB通常具有多层布线,因此在布局时需要考虑层间布线的方式。
首先,应将信号线和电源线、地线分离在不同的层上,以减小互相干扰的可能性。
其次,层间布线时应尽量使用直线来连接元件,以降低损耗和干扰。
2.最短路径布局:在布线布局中,应尽量将信号线的长度缩短到最小,以减小传输时间和避免信号衰减。
因此,在选定元件位置时,应考虑信号线的走向和长度,使得信号线尽量短而直。
3.阻抗匹配布局:在高速电路设计中,为了保证信号的完整性,信号线的阻抗匹配非常重要。
布局时应尽量避免信号线之间的阻抗变化,宜采用相同宽度和层间距、相同走线方式的布线。
4.绕排突出布局:与传统的矩形布线布局相比,绕排突出布局可以更好地集中功率传输器件,减小电磁干扰,提高电路性能。
这种布局方法通常适用于功率放大器、开关电源等需要大电流传输的电路。
5.模拟与数字分离布局:在混合信号电路中,模拟信号和数字信号往往需要分开处理,以避免相互干扰。
布线布局时,应尽可能将模拟信号线和数字信号线分开,同时采取屏蔽措施,减少干扰。
6.参考地布局:参考地布局是指将整个电路的地线连接在一起,形成一个参考地。
这种布局方法可以降低电路中的回流电流,减少电流环路带来的电磁干扰。
参考地布局的原则是将地线尽可能地贴近信号线并平行排列,以减小回流电流路径的长度。
7.高频信号布局:在高频电路设计中,布线布局尤为重要。
尽量减小高频信号线的长度,减小信号线间的耦合和阻抗变化。
此外,高频信号线还需要采取差分布局或屏蔽布局,以减小干扰。
8.电源供应布局:电源供应布局是指电源线的布线方法。
应尽量减小电源线的长度,避免与信号线和地线交叉,以减小电源噪声的影响。
开关电源PCB排版基本要点详解+18页+1.5M
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开关电源PCB排版基本要点作者:瑞士商升特股份有限公司上海代表处 周琛发布时间:2006-10-14 10:50出处:摘要:开关电源PCB排版是开发电源产品中的一个重要过程。
许多情况下,一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作,原因是该电源的PCB排版存在着许多问题.详细讨论了开关电源PC B排版的基本要点,并描述了一些实用的PCB排版例子。
关键词:PCB排版;开关电源引言为了适应电子产品飞快的更新换代节奏,产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC/DC适配器,并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。
由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作,正确的电源PCB排版就变得非常重要。
开关电源PCB排版与数字电路PCB排版完全不一样。
在数字电路排版中,许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列,且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。
用自动排版方式排出的开关电源肯定无法正常工作。
所以,没计人员需要对开关电源PCB排版基本规则和开关电源工作原理有一定的了解。
1 开关电源PCB排版基本要点l.1 电容高频滤波特性图1是电容器基本结构和高频等效模型。
电容的基本公式是式(1)显示,减小电容器极板之间的距离(d)和增加极板的截面积(A)将增加电容器的电容量。
电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。
图2是电容器在不同工作频率下的阻抗(Zc)。
一个电容器的谐振频率(fo)可以从它自身电容量(C)和等效串联电感量(LESL)得到,即当一个电容器工作频率在fo以下时,其阻抗随频率的上升而减小,即当电容器工作频率在fo以上时,其阻抗会随频率的上升而增加,即当电容器工作频率接近fo时,电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。
电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。
由于它的谐振频率很低,所以只能使用在低频滤波上。
钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感,因而它的谐振频率会高于电解电容器,并能使用在中高频滤波上。
PCB、原理图布线规范详细版
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第一部分布局1 层的设置在PCB的EMC设计考虑中,首先涉及的便是层的设置:单板的层数由电源、地的层数和信号层数组成:电源层、地层、信号层的相对位置以及电源、地平面的分割对单板的EMC指标至关重要。
1.1 合理的层数根据单板的电源、地的种类、信号密度、板级工作频率、有特殊布线要求的信号数量,以及综合单板的性能指标要求与成本承受能力,确定单板的层数:对于EMC指标要求苛刻 (如产品需认证CISPR16 CLASS B)而相对成本能承受的情况下,适当增加地平面乃是PCB的EMC设计的杀手铜之一。
1.1.1 Vcc、GND的层数单板电源的层数由其种类数量决定 :对于单一电源供电的 PCB,一个电源平面足够了 :对于多种电源,若互不交错,可考虑采取电源层分割 (保证相邻层的关键信号布线不跨分割区 ):对于电源互相交错(尤其是象8260等IC,多种电源供电,且互相交错)的单板,则必须考虑采用2个或以上的电源平面,每个电源平面的设置需满足以下条件•单一电源或多种互不交错的电源;•相邻层的关键信号不跨分割区;地的层数除满足电源平面的要求外,还要考虑•元件面下面(第2层或倒数第2层)有相对完整的地平面;•高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面;•关键电源有一对应地平面相邻(如48V与BGND相邻)。
1.1.2 信号层数在CAD室现行工具软件中,在网表调入完毕后,EDA软件能提供一布局、布线密度参数报告,由此参数可对信号所需的层数有个大致的判断: 经验丰富的CAD工程师,能根据以上参数再结合板级工作频率、有特殊布线要求的信号数量以及单板的性能指标要求与成本承受能力,最后确定单板的信号层数。
信号的层数主要取决于功能实现,从EMC的角度,需要考虑关键信号网络(强辐射网络以及易受干扰的小、弱信号)的屏蔽或隔离措施。
1.2 单板的性能指标与成本要求面对日趋残酷的通讯市场竞争,我们的产品开发面临越来越大的压力 :时间、质量、成本是我们能否战胜对手乃至生存的基本条件。
pcb布线教程
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pcb布线教程PCB布线是电子设计中非常重要的一环,它涉及到如何合理地布置和连接电子元器件,保障电路性能的稳定和可靠。
下面将为大家介绍一些PCB布线的基本知识和技巧。
首先,一个好的PCB布线需要考虑以下几个方面:1. 元器件的布局:合理的元器件布局可以减少电路中的串扰和干扰,提高电路的抗干扰能力。
相关的元器件应该尽量靠近,避免使用过长的距离来连接。
此外,还要考虑元器件之间的热耦合,例如将高功耗元器件远离敏感元器件。
2. 信号线与电源线的分离:在布线时,尽量将信号线和电源线分开布置,可以减少互相之间的干扰。
如果有必要穿越电源线,可以采用平行穿越的方式,以减小干扰。
3. 地线布线:地线的布线是非常关键的,它可以提供一个稳定的参考电平和回路。
通常情况下,地线应该尽量短、粗、宽,以减小接地电阻。
在布线时,要尽量避免在地线上串接多个元器件,避免形成环路。
4. 信号线的布线:对于高速信号线,应该采用尽量短直的布线方式,以减小传输中的时间延迟和信号失真。
同时,应该避免与其他信号线或电源线平行布线,以减小串扰干扰。
5. 信号线的层次布线:对于复杂的电路,可以采用多层PCB 板,将信号线分布到不同的层次上,以提高布线的灵活性。
一般来说,信号线和电源线在不同层次上布线,可以减小串扰干扰,提高电路性能。
6. 差分信号线的布线:对于差分信号线,它们通常是一对平行的信号线,其中一个是正向信号线,另一个是反向信号线。
在布线时,应该尽量保持这两条线的长度一致,并尽量平行布线,以减小差分模式的信号失真。
总之,PCB布线是一门艺术,它需要我们根据电路的具体特点和要求,合理地选择布线方式和技巧。
通过遵循一些基本原则,如合理布局、信号线与电源线分离、地线布线等,可以提高电路的稳定性和可靠性,使电路性能得到最佳的发挥。
希望以上的介绍对大家有所帮助。
pcb板电路原理图分模块解析
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pcb板电路原理图分模块解析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:PCB板电路原理图分模块解析前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
PCB模块划分及布局
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PCB模块划分与布局PCB上模块的划分和关键器件的布局在PCB的EMC设计中起着至关重要的作用。
PCB上的功能模块如频率生成器、电源模块、滤波器和晶振等在PCB上的相对位置和方向都会对电磁场的发射和接收产生巨大影响,且布局的优劣将影响到布线质量的好坏。
PCB上的器件可以根据不同的标准进行不同的划分,如可以按照功能、频率和信号类型划分。
1.按功能划分。
各种电路模块实现不同的功能,如时钟电路、放大电路、驱动电路、A/D、D/A转换电路、I/O电路、开关电源电路和滤波电路等。
一个完整的设计可能包含许多的电路模块,在进行PCB设计时,可根据信号流向对整个电路进行模块划分,从而保证整个布局的合理性,达到整体布线路径短,各个模块互不交错的效果,减少模块间互相干扰的可能。
2.按频率划分。
按照信号的工作频率和速率可以对电路模块进行划分,在布局的时候,按照高频部分、中频部分、低频部分依次展开,布局互不交错。
3.按信号类型进行划分。
电路模块按照信号类型可以分为数字电路和模拟电路两部分。
为了降低数字电路对模拟电路的干扰,使他们可以和平共处。
在PCB布局时需要给他们定义不同的区域,从空间上进行必要的隔离,减小相互之间的耦合。
对于数、模转换电路,如A/D、D/A转换电路,应该布放在数字电路和模拟电路的交界处,电路模块布局的方向应以信号的流向为前提,使信号引线最短,并使模拟部分的引脚位于模拟地上方,数字部分的引脚位于数字地上方。
PCB的布局是一个总和布局的过程。
电路布局的一个原则,就是应该按照信号流向关系,尽可能做到使关键的高速信号走线最短,其次考虑电路板的整齐、美观。
时钟信号应尽可能短,若时钟走线无法缩短,则应在时钟线的两侧加屏蔽地线。
对于比较敏感的信号线,也应考虑采取一定的屏蔽措施。
时钟电路具有较大的对外辐射,会对一些较敏感的电路,特别是模拟电路产生较大的影响,因此在电路布局时应让时钟电路远离其他无关电路。
为了防止时钟信号的对外辐射,一方面时钟电路一般应远离I/O电路和电缆连接器,另一方面要使时钟输出到负载的走线尽量短;在布线时对时钟信号要优先考虑进行内层走线,并进行必要的匹配和屏蔽处理。
PCB的布线原则介绍

PCB的布线原则介绍PCB(Printed Circuit Board)布线是在电子产品的设计和制造过程中非常重要的一步,它涉及到电路连接的实现和优化,对电气性能和可靠性有着直接影响。
下面将介绍一些PCB布线的原则和技巧。
1.分层布线原则:为了减少信号串扰和提高布线效果,通常使用多层PCB来进行布线。
不同信号层之间约束通过信号引线进行连接。
2.信号流布线原则:PCB布线应遵循信号流动路径的原则,尽量在布线中使用直线、平行和垂直线路,避免使用弯曲和串扰风险较大的线路。
3.引脚位置原则:为了便于布线和减少信号串扰风险,应该将高速信号的输入和输出引脚安排在同一侧或者上下相邻的地方。
4.良好的地平面原则:地平面是整个PCB布线设计中非常重要的一部分,要做到尽量连续、稳定和低阻抗。
良好的地平面可以减少信号回流路径长度,提高信号质量和抗干扰能力。
5.模拟数字分区原则:为了减少模拟信号和数字信号之间的干扰,布线时应该将它们分开布线,模拟信号通常靠近输入/输出接口,数字信号靠近芯片和处理器。
6.信号引线长度控制原则:为了提高信号的稳定性和可靠性,应尽量控制信号引线的长度,避免过长而引起信号失真或者串扰。
7.信号引线宽度控制原则:为了适应高速信号的要求,应尽量增加信号引线的宽度,减小电流密度,提高信号的传输速率。
8.信号层间距控制原则:为了减少层间串扰风险,应根据信号分布和技术需求,适当调整信号层的间距,通常越窄越好,但过窄会增加制造难度。
9.电源与分布原则:为了减少电源干扰,应设计分布式电源和地平面。
并且将电源线和信号线分开布线,以减少干扰。
10.阻抗匹配原则:为了保证传输线和匹配网络的工作效果,应根据设计要求和信号特征,选择合适的阻抗值。
11.元器件布局原则:元器件布局的合理性会直接影响到整个PCB布线的效果,因此在布局时应考虑信号传输要求、热问题、电源分布等因素。
12.电磁兼容原则:为了减少电磁辐射和电磁接收的干扰,应设计良好的屏蔽和周边环境,并尽量使用低辐射的元器件。
pcb板电路原理图分模块解析

PCB板电路原理图分模块解析前面介绍了电路图中得元器件得作用与符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们得连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始, 怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强得规律性,不管多复杂得电路,经过分析可以发现,它就是由少数几个单元电路组成得。
好象孩子们玩得积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可就是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理,再复杂得电路,经过分析就可发现,它也就是由少数几个单元电路组成得.因此初学者只要先熟悉常用得基本单元电路,再学会分析与分解电路得本领,瞧懂一般得电路图应该就是不难得。
按单元电路得功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用得基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始.一、电源电路得功能与组成每个电子设备都有一个供给能量得电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源与变频器三种。
常见得家用电器中多数要用到直流电源.直流电源得最简单得供电方法就是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)得缺点,因此最经济可靠而又方便得就是使用整流电源。
电子电路中得电源一般就是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动得直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中得交流成分后才能得到直流电.有得电子设备对电源得质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源得组成一般有四大部分,见图 1 。
其中变压电路其实就就是一个铁芯变压器,需要介绍得只就是后面三种单元电路.二、整流电路整流电路就是利用半导体二极管得单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电得电路。
(1)半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图2( a)。
在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载R上得到得就是脉动得直流电(2)全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头得两个圈数相同得次级线圈,见图2 ( b )。
PCB布局布线技巧

PCB布局布线技巧PCB(印制电路板)布局布线是电子产品设计中必不可少的一环。
良好的布局布线可以提高电路性能、稳定性和可靠性。
下面将介绍一些PCB布局布线的技巧。
一、布局技巧1.分区布局:将电路板按照功能划分不同区域,例如将信号处理电路、功率电路和通信电路分开布局,可以减少不同电路之间的干扰。
2.大电流回路:将高功率元件、大电流通路尽量短接,使大电流通过尽量少的导线,减少电阻、电感和电压降,提高电路的稳定性。
3.高频回路:对于高频电路,要注意避免长导线、小曲线和有较大电流的导线与其中的元器件接触。
4.电源布局:电源电路的布局要尽量靠近电源接口,减少供电线路的阻抗、压降和干扰。
5.接地布局:接地是保证电路正常运行的关键之一,要保证接地回路的路径尽量短,且与供电回路分开布局,减少互相干扰。
6.热量排散布局:对于需要散热的元器件,如功放、处理器等,要将其散热器布置在空气流通的地方,尽量避免与其他元件接触。
7.组件布局:相关元器件应尽量靠近,减少导线长度和磁场干扰。
对于敏感元器件,如传感器,应尽量远离干扰源。
8.可维护性布局:考虑到后期维护和维修的需求,应尽量保证布线路由直观、可辨识,便于排查故障。
二、布线技巧1.信号线与电源线分开布线:信号线和电源线要互相分开布线,以减少互相的干扰。
2.信号线长度一致:对于同一信号的不同分支,要尽量保持长度一致,避免引起信号的失真。
3.十字型布线:对于需要高速传输的信号,可以采用十字型布线,将数据线与地线交叉布线,可以有效减少串扰和噪声。
4.双层布线:对于复杂的电路板,可考虑使用双层布线,将功率和信号线分开布置在不同的层上,减少干扰。
5.差分布线:对于高速信号传输,如USB、HDMI等,可以采用差分布线,可以抑制共模噪声,提高信号的质量。
6.避免直角弯曲:直角弯曲会引起阻抗变化和信号衰减,应尽量避免使用直角弯曲。
7.路径交叉最小化:路径交叉会导致干扰和串扰,应尽量将路径交叉降到最少。
pcb布局布线技巧及原则
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PCB布局布线技巧及原则1. 引言PCB(Printed Circuit Board)布局布线是电子产品设计中至关重要的一步。
良好的布局布线能够确保电路的可靠性、性能和EMI (Electromagnetic Interference)抗干扰能力。
本文将介绍一些常见的PCB布局布线技巧及原则,帮助读者更好地进行电路设计和布线。
2. PCB布局技巧2.1 分区布局在设计复杂的电路板时,将电路板分为几个功能区域进行布局是一个很好的策略。
例如,将微处理器、模拟电路和电源电路分开布局。
这可以降低信号干扰,并更好地管理电源分配和地平面。
2.2 复用层对于多层PCB设计,可以使用复用层的技术来提高布局效率。
复用层是指多个分区共享同一个地平面或电源平面。
这样做可以减少电路板的层数,提高信号完整性和EMI性能。
2.3 阻抗控制在高速设计中,阻抗控制是非常重要的。
通过合理设计走线宽度、间距和层间距,可以实现所需的阻抗匹配。
使用阻抗控制工具进行模拟和仿真分析,以确保信号完整性。
2.4 时钟信号布局时钟信号在高速电子系统中非常关键。
为了降低时钟抖动和噪声,应优先布置时钟信号线。
时钟信号线应尽量短、直接,并与其他信号线保持一定的距离以减少干扰。
2.5 地平面和电源分布良好的地平面和电源分布可以大大改善电路性能和抗干扰能力。
地平面应尽量连续、整齐,并尽可能地覆盖整个PCB区域。
电源分布应合理,避免共享电流,以减少电源波动。
3. PCB布线原则3.1 追求最短和最直接的路径布线时应尽量追求最短和最直接的路径,以降低传输延迟和信号损失。
避免走线过长或弯曲,特别是对于高速信号和时钟信号。
3.2 避免平行和交叉在布线过程中,应尽量避免平行和交叉走线。
平行走线容易引起串扰干扰,而交叉走线则易引起交互耦合。
合理规划走线,尽量平行走线和交叉垂直走线。
3.3 差分信号布线对于高速差分信号,应采用差分布线技术。
差分信号的两条传输线上的信号互为补码,可以大大减小对外部干扰的敏感度。
PCB布局布线

1、系统电源线与地线的处理:(1)逻辑地和模拟地要分开布线,不能合用,将它们各自的地线分别与相应的电源地线相连。
在设计时,模拟地线应尽量加粗,而且尽量加大引出端的接地面积。
一般来讲,对于输入输出的模拟信号,与单片机电路之间最好通过光耦进行隔离。
(2)地线应构成闭环形式,提高电路的抗干扰能力。
(3)地线应尽量的粗。
如果地线很细的话,则地线电阻将会较大,造成接地电位随电流的变化而变化,致使信号电平不稳,导致电路的抗干扰能力下降。
在布线空间允许的情况下,要保证主要地线的宽度至少在2~3mm以上,元件引脚上的接地线应该在1.5mm左右。
(4)要注意接地点的选择。
当电路板上信号频率低于1MHz时,由于布线和元件之间的电磁感应影响很小,而接地电路形成的环流对干扰的影响较大,所以要采用一点接地,使其不形成回路。
当电路板上信号频率高于10MHz时,由于布线的电感效应明显,地线阻抗变得很大,此时接地电路形成的环流就不再是主要的问题了。
所以应采用多点接地,尽量降低地线阻抗。
2、系统电源系统的处理:(1)电源线的布置除了要根据电流的大小尽量加粗走线宽度外,在布线时还应使电源线、地线的走线方向与数据线的走线方身一致。
在布线工作的最后,用地线将电路板的底层没有走线的地方铺满,这些方法都有助于增强电路的抗干扰能力。
(2)电源尖峰脉冲的处理(3)关键元件旁边安装去耦电容。
实际上,印制电路板走线、引脚连线和接线等都可能含有较大的电感效应。
大的电感可能会在Vcc走线上引起严重的开关噪声尖峰。
防止Vcc 走线上开关噪声尖峰的唯一方法,是在VCC与电源地之间安放一个0.1uF的电子去耦电容。
在安放去耦电容时需要注意以下几点:最好是使用瓷片电容,这是因为这种电容具有较低的静电损耗(ESL)和高频阻抗,另外这种电容温度和时间上的介质稳定性也很不错。
尽量不要使用钽电容,因为在高频下它的阻抗较高。
在印制电路板的电源输入端跨接100uF左右的电解电容,如果体积允许的话,电容量大一些则更好。
PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则
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PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则PCB板基础知识PCB板的元素工作层面对于印制电路板来说,工作层面可以分为6大类,信号层(signallayer)内部电源/接地层(internalplanelayer)机械层(mechanicallayer)主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息,起到相应的提示作用。
EDA软件可以提供16层的机械层。
防护层(masklayer)包括锡膏层和阻焊层两大类。
锡膏层主要用于将表面贴元器件粘贴在PCB上,阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。
丝印层(silkscreenlayer)在PCB板的TOP和BOTTOM层表面绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等。
例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志,生产日期等。
同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据,作用是使PCB板具有可读性,便于电路的安装和维修。
其他工作层(otherlayer)禁止布线层KeepOutLayer钻孔导引层drillguidelayer钻孔图层drilldrawinglayer复合层multi-layer元器件封装是实际元器件焊接到PCB板时的焊接位置与焊接形状,包括了实际元器件的外形尺寸,所占空间位置,各管脚之间的间距等。
元器件封装是一个空间的功能,对于不同的元器件可以有相同的封装,同样相同功能的元器件可以有不同的封装。
因此在制作PCB板时必须同时知道元器件的名称和封装形式。
元器件封装分类通孔式元器件封装(THT,throughholetechnology)表面贴元件封装(SMTSurfacemountedtechnology)另一种常用的分类方法是从封装外形分类:SIP单列直插封装DIP双列直插封装PLCC塑料引线芯片载体封装PQFP塑料四方扁平封装SOP小尺寸封装TSOP薄型小尺寸封装PPGA塑料针状栅格阵列封装PBGA塑料球栅阵列封装CSP芯片级封装(2)元器件封装编号编号原则:元器件类型+引脚距离(或引脚数)+元器件外形尺寸例如AXIAL-0.3DIP14RAD0.1RB7.6-15等。
pcb布局布线技巧及原则
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pcb布局布线技巧及原则随着现代电子产品的迅速发展,PCB布局布线技术也变得越来越重要。
合理的PCB布局和布线,可以使电路板满足各种电气和电磁兼容性要求,提高电路可靠性和生产效率。
本文将介绍PCB布局布线的一些技巧及原则,以帮助电子工程师更好地设计出优秀的电路板。
1. 布局原则(1)分区原则在PCB布局设计中,分区原则是非常重要的一项内容。
设计师首先需要根据电路的功能特征,将电路板分成若干区域。
每个区域中的电路具有相同的特征和要求,例如电源、信号处理、调试等等,设计师应注意避免不同类型的电路混合在同一区域内。
(2)分层原则为了减小电路板的尺寸和降低电路板的干扰,电子工程师会采用分层原则。
具体来说,电路板会分成不同的层,例如信号层、地层和电源层等。
这样就可以大幅减少信号线的长度,从而减小了电路板的电磁干扰,提高了整个电路板的性能。
(3)最短线路原则在PCB布局设计中,需要尽可能的缩短电路板的信号线路,以减小电路板的电磁干扰,提高信号传输的可靠性。
设计师在布线时最好保证信号线的长度尽可能短。
(4)空间利用原则在设计电路板布局时,设计师还应考虑空间利用原则,充分利用电路板的空间,使得每一块电路板发挥最大的效益。
例如,在空间有限的情况下,可以采用堆叠电容和器件的方式,以节省空间。
2. 布线技巧(1)防止信号干扰为防止信号线之间的干扰,可以将两条信号线之间插入空白区域或地线,或者增加信号线之间的距离。
此外,设计师还可以采用屏蔽技术,在某些敏感信号线附近铺设金属屏蔽来防止干扰。
(2)少转弯原则在布线时,少转弯原则也是非常重要的。
因为信号线在转弯的时候会产生电容和电感,这样就会对信号的传输产生影响。
因此,在信号传输方向的每个转弯点,都尽量减少转弯角度或使用圆角。
(3)避免信号共享线信号共享线指的是多个信号共用一条线路。
这样会导致信号之间的干扰,并且也不利于信号的传输。
设计师应尽量避免使用信号共享线。
(4)对地设计技巧地线的设计也非常重要。
PCB板布局布线的基本规则详解
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PCB板布局布线的基本规则详解
PCB又被称为印刷电路板(PrintedCircuitBoard),它可以实现电子元器件间的线路连接和功能实现,也是电源电路设计中重要的组成部分。
今天就将以本文来介绍PCB板布局布线的基本规则。
一、元件布局基本规则1.按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开;
2.定位孔、标准孔等非安装孔周围 1.27mm内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围
3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装元器件;
3.卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;
4.元器件的外侧距板边的距离为5mm;
5.贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;
6.金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。
定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;
7.发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;
8.电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。
特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。
电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;
9.其它元器件的布置:
所有IC元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;
10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm);。
PCB印制电路板-PCB布局布线 精品
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1、数字地和模拟地尽量分开,以保证数字部分和模拟部分能够有各自的回流路径。
但是最终需要将数字地和模拟地连接在一起,可以在电源处单点连接,也可在ADC处单点连接。
设计之初最好在电源处和ADC处都流出连接的位置,在实际调试时再确定在哪单点连接。
2、信号线,如果速度大于100MHz,则一根信号线上的过孔最好不要超过两个,过孔不能太小,一般,10个mil的孔径即可。
地的过孔,适当的多一些会减少地回路和阻抗。
放的原则是就进器件。
3、高速设计不用分数字地和模拟地。
4、参考0.15×线宽(mm)=A,这时最大电流。
设计时候不能用熔断电流做预算。
这样就是铜线的截面积。
5、一般高速设计在30MHz的速度,就要考虑对电路进行仿真了。
在线问答:关于本次在线座谈如有问题,可点击这里继续提问![主持人:ChinaEet] 各位听众(网友),上午好!欢迎参加中电网在线座谈。
今天,我们有幸邀请到ADI公司的专家就“新型改进的高速印制电路板(PCB)布线实践指南”举行在线座谈。
在座谈中,您可就您关心的问题与ADI公司的专家在线进行直接、实时的对话交流。
中电网衷心希望通过大家的共同努力,不仅能够增进各位听众(网友)对“新型改进的高速印制电路板(PCB)布线实践指南”的了解和掌握,而且能够为大家事业的发展带来裨益。
[20XX-1-610:10:40][问:qizhi_liu] 对于一个采集卡使用多个高速ADC芯片的设计,一般应分别把其AGND和DGND分别连到一起或平面,然后再把二者连接到一起。
我们的问题是,当不是一个卡上的多个ADC,而是多个带有独立ADC的采集卡时,如果安排各自的AGND和DGND平面,如果最后连接各卡的AGND 和DGND平面?谢谢![答:Fountain] 对于高速电路设计,不建议划分模拟地和数字地;对于精密的应用,最好从背板开始划分AGND and DGND,不同的板卡的模拟部分和数字部分分别接到背板的模拟or数字部分,最后单点共地[20XX-1-610:31:53][问:st168]您好!请问在设计一块高速的电路板时,在布线方面需要注意那些事项?如何布线减小电磁干扰?[答:Neil] 对于高速电路板的设计要注意各种寄生参数,对于高速信号线而言要尽量走的短一些,且要走直线,对于差分的高速信号线,要注意紧耦合和走线等长的问题,对于高速信号线还要注意不同模型的区别,我们的幻灯片有介绍对于RF信号线如何走,以及如何设计RF板,可以考虑用地屏蔽的方法来减小电磁干扰。
开关电源的PCB布局走线

开关电源的PCB布局走线首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧,先说说印制板的设计。
开关电源工作在高频率,高脉冲状态,属于模拟电路中的一个比较特殊种类。
布板时须遵循高频电路布线原则。
1、布局:脉冲电压连线尽可能短,其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接线。
脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。
输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端,输入线应避免与其他电路平行,应避开。
Y电容应放置在机壳接地端子或FG 连接端。
共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合。
如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。
输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。
发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口控制部分要注意:高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路,特别是电流控制型电路,处理不好易出现一些想不到的意外,其中有一些技巧现以3843电路举例见图(1)图一效果要好于图二,图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺,由于干扰限流点比设计值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路,开关管驱动电阻要靠近开关管,可提高开关管工作可靠性,这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。
下面谈一谈印制板布线的一些原则。
线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。
考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺,一般双面板最小线间距设为0.3mm,单面板最小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。
PCB布局布线教程
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PCB 设计的一般原则 布局
(5)应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。根据电路的功能单 元.对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:
(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通, 并使信号尽可能保持一致的方向。 (2)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均 匀、整齐、紧凑地排列在PCB 上.尽量减少和缩短各元器件之间的引线 和连接。 (3)在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽 可能使元器件平行排列。这样,不但美观.而且装焊容易.易于批量生 产。 (4)位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于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00x150mm 时,应考虑电路板所受的机械强度。
3
PCB 设计的一般原则 布局
在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则:
(1)尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互 间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件 应尽量远离。 (2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离, 以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易 触及的地方。 (3)重量超过15g 的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大 又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底 板上,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。 (4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布 局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节 的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适
10
PCB 及电路抗干扰措施 退藕电容配置
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开关电源PCB排版基本要点作者:瑞士商升特股份有限公司上海代表处 周琛发布时间:2006-10-14 10:50出处:摘要:开关电源PCB排版是开发电源产品中的一个重要过程。
许多情况下,一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作,原因是该电源的PCB排版存在着许多问题.详细讨论了开关电源PC B排版的基本要点,并描述了一些实用的PCB排版例子。
关键词:PCB排版;开关电源引言为了适应电子产品飞快的更新换代节奏,产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC/DC适配器,并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。
由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作,正确的电源PCB排版就变得非常重要。
开关电源PCB排版与数字电路PCB排版完全不一样。
在数字电路排版中,许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列,且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。
用自动排版方式排出的开关电源肯定无法正常工作。
所以,没计人员需要对开关电源PCB排版基本规则和开关电源工作原理有一定的了解。
1 开关电源PCB排版基本要点l.1 电容高频滤波特性图1是电容器基本结构和高频等效模型。
电容的基本公式是式(1)显示,减小电容器极板之间的距离(d)和增加极板的截面积(A)将增加电容器的电容量。
电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。
图2是电容器在不同工作频率下的阻抗(Zc)。
一个电容器的谐振频率(fo)可以从它自身电容量(C)和等效串联电感量(LESL)得到,即当一个电容器工作频率在fo 以下时,其阻抗随频率的上升而减小,即 当电容器工作频率在fo 以上时,其阻抗会随频率的上升而增加,即当电容器工作频率接近fo 时,电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。
电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。
由于它的谐振频率很低,所以只能使用在低频滤波上。
钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感,因而它的谐振频率会高于电解电容器,并能使用在中高频滤波上。
瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小,因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器,所以能使用在高频滤波和旁路电路上。
由于小电容量瓷片电容器的谐振频率会比大电容量瓷片电容器的谐振频率要高,因此,在选择旁路电容时不能光选用电容值过高的瓷片电容器。
为了改善电容的高频特性,多个不同特性的电容器可以并联起来使用。
图3是多个不同特性的电容器并联后阻抗改善的效果。
谐振时丆电容的阻抗为ESR•C 利用其谐振时的阻抗很小进行滤波电源排版基本要点1 旁路瓷片电容器的电容不能太大,而它的寄生串联电感应尽量小,多个电容器并联能改善电容的高频阻抗特性。
图4显示了在一个PCB上输入电源(Vin)至负载(RL)的不同走线方式。
为了降低滤波电容器(C)的ESL,其引线长度应尽量减短;而Vin。
正极至RL和Vin负极至R1的走线应尽量靠近。
1.2 电感高频滤波特性图5中的电流环路类似于一匝线圈的电感。
高频交流电流所产生的电磁场R(t)将环绕在此环路的外部和内部。
如果高频电流环路面积(Ac)很大,就会在此环路的内外部产生很大的电磁干扰。
电感的基本公式是从式(5)可知,减小环路的面积(Ac)和增加环路周长(lm)可减小L。
电感通常存在等效并联电阻(EPR)和等效并联电容(Cp)二个寄生参数。
图6是电感在不同工作频率下的阻抗(ZL)。
谐振频率(fo)可以从电感自身电感值(L)和它的等效并联电容值(Cp)得到,即当一个电感工作频率在fo以下时,电感阻抗随频率的上升而增加,即当电感工作频率在fo以上时,电感阻抗随频率的上升而减小,即当电感工作频率接近fo时,电感阻抗就等于它的等效并联电阻(REPR)。
在开关电源中电感的Cp应该控制得越小越好。
同时必须注意到,同一电感量的电感会由于线圈结构不同而产生不同的Cp值。
图7就显示了同一电感量的电感在二种不同的线圈结构下不同的Cp值。
图7(a)电感的5匝绕组是按顺序绕制。
这种线圈结构的Cp值是l匝线圈等效并联电容值(C)的1/5。
图7(b)电感的5匝绕组是按交叉顺序绕制。
其中绕组4和5放置在绕组1、2、3之间,而绕组l和5非常靠近。
这种线圈结构所产牛的Cp是1匝线圈C值的两倍。
可以看到,相同电感量的两种电感的Cp值居然相差达数倍。
在高频滤波上如果一个电感的Cp值太大,高频噪音就会很容易地通过Cp直接耦合到负载上。
这样的电感也就失去了它的高频滤波功能。
电感与电容的滤波原理区别丗电容滤波是利用C/ESR/ESL三者的串联谐振时的阻抗最小为高频杂波提供一条旁路。
电感滤波是利用L/EPC/EPR三者的并联谐振时的阻抗最大,从而阻止高频杂波的通过。
图8显示了在一个PCB上Vin通过L至负载(RL)的不同走线方式。
为了降低电感的Cp,电感的二个引脚应尽量远离。
而Vin正极至RL和Vin负极至RL的走线应尽量靠近。
电源排版基本要点2 电感的寄生并联电容应尽量小,电感引脚焊盘之间的距离越远越好。
1.3 镜像面电磁理论中的镜像面概念对设计者掌握开关电源的PCB排版会有很大的帮助。
图9是镜像面的基本概念。
图9(a)是当直流电流在一个接地层上方流过时的情景。
此时在地层上的返回直流电流非常均匀地分布在整个地层面上。
图9(h)显示当高频电流在同一个地层上方流过时的情景。
此时在地层上的返回交流电流只能流在地层面的中间而地层面的两边则完全没有电流。
一日.理解了镜像面概念,我们很容易看到在图10中地层面上走线的问题。
接地层(Ground Plane),没汁人员应该尽量避免在地层上放置任何功率或信号走线。
一旦地层上的走线破坏了整个高频环路,该电路会产牛很强的电磁波辐射而破坏周边电子器件的正常工作。
电源排版基本要点3 避免在地层上放置任何功率或信号走线。
1.4 高频环路开关电源中有许多由功率器件所组成的高频环路,如果对这△环路处婵得不好的话,就会对电源的正常工作造成很大影响。
为了减小高频环路所产生的电磁波噪音,该环路的面积应该控制得非常小。
如图l1(a)所示,高频电流环路面积很大,就会在环路的内部和外部产生很强的电磁于扰。
同样的高频电流,当环路面积设计得非常小时,如图11(b)所示,环路内部和外部电磁场互相抵消,整个电路会变得非常安静。
电源排版基本要点4 高频环路的面积应尽可能减小。
1.5 过孔和焊盘放置许多设计人员喜欢在多层PCB卜放置很多过孔(VIAS)。
但是,必须避免在高频电流返同路径上放置过多过。
否则,地层上高频电流走线会遭到破坏。
如果必须在高频电流路径上放置一些过孔的活,过孔之间可以留出一空间让高频电流顺利通过,图12显示了过孔放置方式。
电源排版基本要点5 过孔放置不应破坏高频电流在地层上的流经。
设计者同时应注意不同焊盘的形状会产生不同的串联电感。
图13显示了儿种焊盘形状的串联电感值。
旁路电容(Decouple)的放置也要考虑到它的串联电感值。
旁路电容必须是低阻抗和低ESL乩的瓷片电容。
但如果一个高品质瓷片电容在PCB上放置的方式不对,它的高频滤波功能也就消失了。
图14显示了旁路电容正确和错误的放置方式。
1.6 电源直流输出许多开关电源的负载远离电源的输出端口。
为了避免输出走线受电源自身或周边电子器件所产生的电磁下扰,输出电源走线必须像图l5(b)那样靠得很近,使输出电流环路的面积尽可能减小。
l.7 地层在系统板上的分隔新一代电子产品系统板七会同时有模拟电路、数字电路、开关电源电路。
为了减小丌关电源噪音对敏感的模拟和数字电路的影响,通常需要分隔不同电路的接地层。
如果选用多层PCB,不同电路的接地层可由不同PCB板层来分隔。
如果整个产品只有一层接地层,则必须像图16中那样在单层中分隔。
无论是在多层P CB上进行地层分隔还是在单层PCB 上进行地层分隔,不同电路的地层都应该通过单点与开关电源的接地层相连接。
电源排版基本要点6 系统板七不同电路需要不同接地层,不同电路的接地层通过单点与电源接地层相连接。
2 开关电源PCB排版例子压式开关电源原理图。
设汁人员应能在此线路图上区分出功率电路中元器件和控制信号电路中元器件。
如果设计者将该电源中所有的元器件当作数字电路中的元器件来处理,则问题会相当严重。
通常首先需要知道电源高频电流的路径,并区分小信号控制电路和功率电路元器件及其走线。
一般来讲,电源的功率电路主要包括输入滤波电容、输出滤波电容、滤波电感、上下端功率场效应管。
控制电路主要包括PWM控制芯片、旁路电容、自举电路、反馈分压电阻、反馈补偿电路。
2.l 电源功率电路PCB排版电源功率器件在PCB上正确的放置和走线将决定整个电源工作是否正常。
设计人员首先要对开关电源功率器件上的电压和电流的波形有一一定的了解。
图18显示一个降压式开关电源功率电路元器件卜的电流和电压波形。
由于从输入滤波电容(Cin),上端场效应管(S1)和F端场效应管(S2)中所流过的电流是带有高频率和高峰值的交流电流,所以由Cin-S1-S2所形成的环路面积要尽量减小。
同时由S2,L和输出滤波电容(Cout)所组成的环路面积也要尽量减小。
如果设汁者未按本丈所述的要点来制作功率电路PCB,很可能制作出网19所示的电源PCB,图19的PCB排版存在许多错误:第一,由于Cin有很大的ESL,Cin的高频滤波能力基本上消失;第二,Cin-S1-S2和S 1-LCout环路的面积太大,所产生的电磁噪音会对电源本身和周边电路造成很大于扰;第三,L的焊盘靠得太近,造成Cp太大而降低了它的高频滤波功能;第四,Cout焊盘引线太长,造成FSL太大而失去了高频滤波线。
Cin-S1-S2和S2-L-Cout环路的面积已控制到最小。
S1的源极,S2的漏极和L之问的连接点是一整块铜片焊盘。
由于该连接点上的电压是高频,S1、S2和L需要靠得非常近。
虽然L和Cout之间的走线上没有高峰值的高频电流,但比较宽的走线可以降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高。
如果成本上允许,电源可用一面完全是接地层的双面PCB,但必须注意在地层卜尽量避免走功率和信号线。
在电源的输入和输出端口还各增加了一个瓷片电容器来改善电源的高频滤波性能。
2.2 电源控制电路PCB排版电源控制电路PCB排版也是非常重要的。
不合理的排版会造成电源输出电压的漂移和振荡。
控制线路应放置在功率电路的边上,绝对不能放在高频交流环路的中间。
旁路电容要尽量靠近芯片的Vcc和接地脚(GND)。
反馈分压电阻最好也放置在芯片附近。
芯片驱动至场效应管的环路也要尽量减短。
电源排版基本要点7 控制芯片至上端和下端场效应管的驱动电路环路要尽量短。
2.3开关电源PCB排版例1图21是图17 PCB的元器件面走线图。