PCB制版中电容的选择技巧
电路板设计中电容的一般配置原则
电路板设计中电容的一般配置原则退藕电容的一般配置原则1. 电源输入端跨接10 ~100uf的电解电容器。
如有可能,接100uf以上的更好。
2. 原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pf的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片布置一个1~ 10pf的但电容。
3. 对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如 ram、rom存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接入退藕电容。
4、电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。
此外,还应注意以下两点:a、在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用附图所示的rc 电路来吸收放电电流。
一般 r 取 1 ~ 2k,c取2.2 ~ 47uf。
b、 cmos的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。
由于大部分能量的交换也是主要集中于器件的电源和地引脚,而这些引脚又是独立的直接和地电平面相连接的。
这样,电压的波动实际上主要是由于电流的不合理分布引起。
但电流的分布不合理主要是由于大量的过孔和隔离带造成的。
这种情况下的电压波动将主要传输和影响到器件的电源和地线引脚上。
为减小集成电路芯片电源上的电压瞬时过冲,应该为集成电路芯片添加去耦电容。
这可以有效去除电源上的毛刺的影响并减少在印制板上的电源环路的辐射。
当去耦电容直接连接在集成电路的电源管腿上而不是连接在电源层上时,其平滑毛刺的效果最好。
这就是为什么有一些器件插座上带有去耦电容,而有的器件要求去耦电容距器件的距离要足够的小。
去耦电容配置的一般原则如下:● 电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。
● 为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。
如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5uA以下)。
埋入式电容印制电路板制作工艺
埋入式电容印制电路板制作工艺埋入式电容印制电路板(Buried Capacitor Printed Circuit Board,BC-PCB)是一种新型的电容技术,它将电容器埋入到印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的内部层中,以实现更高的集成度和更优越的电路性能。
本文将介绍埋入式电容印制电路板的制作工艺及其优势。
一、工艺流程埋入式电容印制电路板的制作工艺流程如下:1. PCB设计:根据电路需求,进行PCB设计,包括线路布局、元器件摆放、电路连线等。
2. 电容器预制备:选用适当的电容器,并进行预制备。
预制备包括电容器表面涂覆阻焊及切割等操作。
3. 高度控制孔洞:在设计时,需要预留适当的孔洞用于埋入电容器。
通过钻孔或激光钻孔等方式,控制孔洞的深度和精度。
4. 内层填充:将预制备好的电容器放置在内层电路板上,并使用特殊填充材料,如环氧树脂等,将电容器固定在PCB的内部层。
5. 压合:使用高温高压的压合机,将内层电路板与外层电路板进行压合。
压合过程中,填充材料变为固态,电容器被埋入到印制电路板的内部。
6. 成型加工:将压合后的PCB进行切割、钻孔、打标等成型加工,以满足电路的布线和连接需求。
7. 表面处理:根据需要,对PCB进行表面处理,如镀金、喷锡等,以提高电路的导电性和耐腐蚀性。
8. 装配测试:将元器件焊接到PCB上,并进行电路测试和功能验证。
二、优势埋入式电容印制电路板相比传统电路板具有以下优势:1. 空间利用率高:通过将电容器埋入到印制电路板的内部,避免了表面露出电容器的空间浪费,实现了电路设计的更高集成度。
2. 电路性能优越:埋入式电容器消除了外部电容器的引脚长度,减小了电路的电感、电阻和串扰等负面影响,提高了电路的响应速度和信号传输质量。
3. 抗干扰能力强:埋入式电容器可以提供更好的抗干扰能力,减小了电磁干扰的影响,使电路更稳定可靠。
4. 成本降低:埋入式电容器可以减少外部元器件的使用,降低了制造成本和组装复杂度。
pcb埋电容
pcb埋电容摘要:1.引言2.Pcb 埋电容概念介绍3.埋电容的作用4.埋电容的设计与布局5.埋电容的制造工艺6.埋电容的优化与调整7.总结正文:埋电容是PCB 设计中一种常见的技术,通过在PCB 板内部嵌入电容,可以有效提高系统的性能。
本文将对PCB 埋电容的概念、作用、设计、布局以及制造工艺进行详细介绍。
一、引言随着电子技术的不断发展,对于PCB 设计的要求越来越高。
为了满足高速、高频率、高性能等需求,PCB 埋电容技术应运而生。
埋电容不仅可以提高系统的稳定性,还可以减小体积,降低成本。
二、Pcb 埋电容概念介绍PCB 埋电容是指在PCB 板内部制作电容,通过这种方式制作的电容被称为埋电容。
埋电容可以是陶瓷电容、钽电容或者聚合物电容等,根据不同的应用场景选择不同的电容类型。
三、埋电容的作用1.提高系统的稳定性:埋电容可以有效减少外部干扰,提高系统的稳定性。
2.减小体积:通过在PCB 内部嵌入电容,可以节省空间,减小整个系统的体积。
3.降低成本:埋电容可以减少外部电容的连接,降低成本。
4.提高信号传输速度:埋电容可以减少信号传输过程中的损耗,提高传输速度。
四、埋电容的设计与布局1.选择合适的电容类型:根据实际需求,选择合适的电容类型。
2.电容位置设计:电容应布局在信号路径附近,以减小信号干扰。
3.电容大小选择:根据信号频率、传输速率等参数,选择合适的电容大小。
4.考虑电容的散热:高功率电容需要考虑散热问题,以保证电容的稳定工作。
五、埋电容的制造工艺1.制作电容模具:根据设计要求,制作电容模具。
2.制作PCB 板:在PCB 板制作过程中,将电容嵌入到PCB 内部。
3.电镀:通过电镀工艺,将电容与PCB 板连接。
4.检验:对制作好的埋电容进行检验,确保其性能满足设计要求。
六、埋电容的优化与调整1.仿真优化:通过仿真软件,对埋电容进行优化调整。
2.实际测试:对制作好的埋电容进行实际测试,根据测试结果进行调整。
PCB电路中电解电容的使用注意事项叙述
PCB电路中电解电容的使用注意事项叙述谈起电解电容我们不得下多了解一下它的作用1、滤波作用:在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性(储能作用),使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
在实际中,为了防止PCB制造电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容。
由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰。
2、耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合。
为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。
接下来还要了解一下电解电容的判断方法电解电容常见的故障有,容量减少,容量消失、击穿短路及漏电,其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起,而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。
判断PCB打样电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量。
具体方法为:将电容两管脚短路进行放电,用万用表的黑表笔接电解电容的正极。
红表笔接负极(对指针式万用表,用数字式万用表测量时表笔互调),正常时表针应先向电阻小的方向摆动,然后逐渐返回直至无穷大处。
表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢,说明电容的容量越大,反之则说明电容的容量越小。
如表针指在中间某处不再变化,说明此电容漏电,如电阻指示值很小或为零,则表明此电容已击穿短路。
因万用表使用的电池电压一般很低,所以在测量低耐压的电容时比较准确,而当电容的耐压较高时,打时尽管测量正常,但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象。
更需要了解电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性,因此在电路中使用时不能颠倒联接。
在电源电路中,输出正电压时电解电容的正极接电源输出端,负极接地。
allegro 操作技巧和总结
allegro 操作技巧和总结Allegro是一款广泛使用的电子设计自动化软件,主要用于PCB设计。
以下是一些Allegro操作技巧和总结:1. 布局技巧:摆放元件时,可以使用Edit菜单中的move、mirror或rotate命令。
设置各层颜色,例如top层为粉色,bottom层为蓝色,有助于区分正反面。
当大电容和小电容同时对一点滤波时,应将小电容拉出的线连接到器件管脚,以靠近管脚的方式放置小电容。
2. 查看线宽和线长:使用Display菜单中的Element功能,并勾选Cline Segs选项,然后点击连线,即可在弹出的信息框中查看线宽和线长信息。
3. 显示过孔焊盘轮廓:在Setup菜单中选择DesignParameters,然后在Display菜单栏中勾选Display planted holes选项。
4. 使用CRTL键:在执行逐个多选指令如Hilight-Temp Group时,按CRTL键可实现反向选择的功能;执行逐个多选指令如Dehilight-Temp Group时,按CRTL键可实现取消选择的功能。
5. 更新封装:完成封装修改后,在Palce-Update Symbols中选择要更新的封装,并确保勾选Update Symbol Padstacks和Ignore FIXED property选项。
6. 设置约束规则:在Setup-Constrains-Set Standard Values中设置线宽和线间距,间距主要包括pin to pin、line to pin、line to line等。
主要使用spacing rule set和physical rule set。
7. 设置Hilight的显示方式:在Setup-User Preferences-Display中勾选Display_Nohilitefont,则以实线显示Hilight,反之则以虚线显示。
8. 设置Differential Pair属性:先设定对net的Differential Pair property,然后在Constraints System控制面板中选择Spacing Rule Nets栏的Attach Property Nets,并在Allegro窗口Control Panel的Find by Name下选择Property,选取相应Property,再对其套用Spacing Rule即可。
pcb分布电容计算
pcb分布电容计算PCB(Printed Circuit Board)是指印制电路板,是电子产品中非常重要的一部分。
分布电容是指电源和地面之间的电容,是决定电源噪声水平和信号完整性的重要参数。
在设计 PCB 时,需要准确计算和控制分布电容,以确保电路的可靠性和稳定性。
首先,我们需要了解一些关于电容的基础知识。
电容是指物体存储电荷的能力,通常用单位法拉(F)来表示。
电容可以通过将两个导体分开,形成一个电介质来实现。
电容的大小与电介质的介电常数、面积和距离有关。
对于PCB来说,导体是铜箔,电介质是PCB板材。
PCB的分布电容受到以下因素的影响:1.板层堆叠:多层PCB在设计中可以采用多种方式进行堆叠。
在堆叠设计中,板层越多,分布电容越大。
这是因为每一对堆叠层之间都存在一个电容。
为了减少分布电容,可以选择较薄的板材,并使用分层和过孔连接来减小板层之间的距离。
2.电源和地面:电源和地面层是PCB中最重要的层。
这两层之间的距离和电容决定了整个PCB的分布电容水平。
为了降低分布电容,可以增加电源和地面层之间的距离,或增加电源和地面中的铜箔面积。
3.电源滤波:在PCB设计中,必须为电源信号提供适当的滤波器,以降低噪声水平和稳定电源电压。
在滤波器的设计过程中,可以采用各种传感器和电容元件来降低分布电容。
选择适当的电容值和类型,可以在电源上提供稳定的电压,减少噪声。
4.信号线距离:信号线距离是指信号从发射器到接收器的传输距离。
信号线越长,分布电容越大。
在设计PCB时,可以通过减小信号线的长度或采用高阻杂散电容设计来降低分布电容。
5.板线宽度:板线宽度直接影响电流传输能力和分布电容。
较宽的板线可以降低分布电容,提高信号完整性。
总之,在PCB设计中,分布电容的计算和控制是非常重要的。
通过合理设计PCB板层堆叠、电源和地面间距、电源滤波、信号线距离和板线宽度,可以降低分布电容。
这样不仅能提高PCB的可靠性和稳定性,还可以减少噪声,并确保信号传输的质量。
pcb gnd 和 大地 电阻电容 绝缘阻抗
pcb gnd 和大地电阻电容绝缘阻抗【主题】PCB中的GND和大地:电阻、电容和绝缘阻抗1. 引言在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计中,地线(GND)和大地(earth)是非常重要的概念。
它们涉及到电路的稳定性、电磁兼容性和安全性等方面的问题。
本文将深入探讨PCB中的GND和大地,重点讨论其在电阻、电容和绝缘阻抗方面的作用和影响。
2. GND和大地的定义和作用GND是指地线,是电路中用于连接各种元器件、防止电流波动并提供电流回流的导线或板线。
它在PCB设计中起到接地和屏蔽的作用,可以有效降低电路中的噪声和干扰。
而大地指的是地球,它在工业和家用电路中用作安全接地,可以将电路中的过电压和故障电流引入地面,保护人和设备的安全。
3. 电阻在PCB中的作用和设计原则在PCB设计中,电阻起着很重要的作用。
电阻可以用来限制电流,保护元器件不受过载电流的损害。
在GND和大地的连接中,电阻还可以起到平衡电流的作用,防止回流电流的不稳定和漂移。
在设计电路时,要根据具体的要求和性能指标,合理选择电阻的数值和功率。
考虑到温度漂移和线性度等因素,也要合理放置和布局电阻元件。
4. 电容在PCB中的作用和设计原则电容是PCB中常用的元器件,它可以用来存储电荷,平滑电压,隔离信号等。
在GND和大地连接中,电容可以起到滤波和隔离杂散电流的作用。
在PCB设计中,要注意选择合适的电容型号和参数,避免因电压、频率等问题导致电容失效或不稳定。
电容和电阻的配合设计也很重要,可以优化电路的稳定性和性能。
5. 绝缘阻抗的意义和设计原则绝缘阻抗是指PCB中不同层间、导线间的绝缘电阻。
它在PCB设计中是非常重要的,关系到电路的安全和稳定性。
合理设计绝缘阻抗可以提高电路的抗干扰能力,防止信号叠加和串扰,提高电路的传输速率和可靠性。
在PCB设计中,要根据层间距离、介质材料、工艺条件等因素,合理选择设计绝缘阻抗的数值和布局方式。
电容应用分析精粹 从充放电到高速PCB设计
本书旨在全面深入地探讨电容的应用和分析。在电子设备中,电容是一种基本的电子元件,具有 非常重要的地位。本书将从电容的基本原理入手,阐述其充放电特性、电路滤波、阻抗匹配等方 面的知识,并结合高速PCB设计进行深入探讨。
电容是储存电荷的元件,基本单位是法拉(F)。它由两个金属板组成,中间隔有一定的距离, 即电介质。当两个金属板之间存在电压时,就会在两个金属板之间产生电荷分布,形成电场。电 容的基本公式为C=Q/U,其中C是电容,Q是电荷量,U是电压。根据这个公式,可以知道电容与 电荷量和电压成正比,与金属板之间的距离和面积成反比。
目录分析
然后,针对高速PCB设计的多个方面,如信号完整性、电源完整性、电磁兼容性等进行了深入探 讨。接着,详细介绍了高速PCB设计中的一些关键技巧,如拓扑结构选择、信号路由、电磁屏蔽 等。结合具体案例,讨论了使用相关软件进行高速PCB设计的实践应用。 通过本章的学习,读者可以了解高速PCB设计的基本概念、技巧和方法,并学会使用相应的软件 进行实际操作。 通过对《电容应用分析精粹:从充放电到高速PCB设计》这本书的目录分析,我们可以看到全书 内容丰富、结构清晰。第一章到第四章分别从电容器基础、电容器的分类和应用、电容器的测量 方法和技术,以及高速PCB设计四个方面对电容器的应用进行了全面深入的探讨。这本书不仅有 助于读者系统地了解电容器的相关知识,还可为其在高速PCB设计等领域提供有价值的参考。对 于电子工程领域的专业人士以及相关爱好者来说,这本书具有很高的学习和参考价值。
Power PCB应用技巧
Power PCB应用技巧引言在电子产品设计中,电源电路板(Power PCB)扮演着重要的角色。
电源电路板的设计和布局直接影响到整个电子产品的性能和可靠性。
本文将介绍一些Power PCB应用技巧,帮助设计师优化电源电路板的设计。
1. 选用适当的材料选择适当的材料对于Power PCB的性能至关重要。
常用的Power PCB材料包括FR-4、高频材料(如Rogers)和陶瓷基板。
在选择材料时,应考虑功率消耗、热量传导和信号传输等因素。
对于高功率应用,建议选择耐高温和良好导热性能的材料。
2. 注意热管理在设计Power PCB时,热管理是一个重要的考虑因素。
高功率电路会产生大量热量,如果热量不能得到有效的传导和散热,会导致电路性能下降甚至损坏。
因此,应合理布局电源电路板上的散热元件,如散热片和散热器,并确保它们与电路板良好接触以提高散热效果。
3. 使用大功率电阻器和电容器在Power PCB设计中,运用大功率电阻器和电容器可以提高电源电路的稳定性和可靠性。
大功率电阻器和电容器能够承受高电流和高温,并能有效地抑制电压波动和噪声。
4. 适当布局和屏蔽电磁干扰在Power PCB设计中,电磁干扰可能会对整个电子系统造成干扰。
为了降低电磁干扰,应合理布局电源电路板上的元件和走线,减少信号线之间的交叉和干扰。
此外,还可以采用屏蔽罩或屏蔽层等措施来减少电磁辐射和接收。
5. 注意电源线和地线的布局正确的电源线和地线布局对于Power PCB的性能非常重要。
应采用短而粗的电源线和地线,以降低电源和地线的电阻和电感。
此外,还应注意将电源线和信号线分开布局,避免它们产生相互干扰。
6. 防静电保护在Power PCB设计中,防静电保护应该得到重视。
静电可能会对电子元器件造成损坏,因此,在设计Power PCB时应在关键位置添加静电保护电路,如静电保护二极管和静电保护电阻等。
7. 考虑环境温度和湿度在Power PCB设计中,环境温度和湿度是需要考虑的因素。
pcb布板时应注意的事项及总结
pcb布板时应注意的事项及总结作为PCB工程师,在Lay PCB,应重点注意那些事项?1、电源进来之后,先到滤波电容,从滤波电容出来之后,才送给后面的设备。
因为PCB上面的走线,不是理想的导线,存在着电阻以及分布电感,如果从滤波电容前面取电,纹波就会比较大,滤波效果就不好了。
2、线条有讲究:有条件做宽的线决不做细,不得有尖锐的倒角,拐弯也不得采用直角。
地线应尽量宽,最好使用大面积敷铜,这对接地点问题有相当大的改善。
3、电容是为开关器件(门电路)或其它需要滤波/退耦的部件而设置的,布置这些电容就应尽量靠近这些元部件,离得太远就没有作用了。
4.Y 电容通用脚距10mm,留出焊盘,中间空隙是8mm,中间最好不要走线,中间不走线,放置的地方当然是板子的上下,左为强电,右为弱电。
强电端的GND最好为功率地,右边的弱电最好是靠近变压器的GND引脚。
5.再往大功率的,遵循的是两点:(1)主回路最好不要使用跳线,若一定要用就需加套管,跳线的上面若有元器件的话,还需点胶。
(2)在有限的平面积里及安全间距内尽可能的加粗,若不能加粗,就需要加铺焊层。
Lay PCB(电源板)时,结合安规要求,重点注意那些事项?1、交流电源进线,保险丝之前两线最小安全距离不小于6MM,两线与机壳或机内接地最小安全距离不小于8MM。
2、保险丝后的走线要求:零、火线最小爬电距离不小于3MM。
3、高压区与低压区的最小爬电距离不小于8MM,不足8MM或等于8MM的。
须开2MM的安全槽。
4、高压区须有高压示警标识的丝印,即有感叹号在内的三角形符号;高压区须用丝印框住,框条丝印须不小于3MM5、高压整流滤波的正负之间的最小安全距离不小于2MM6.按照先大后小,先难后易的原则,即重要的单元电路,核心元件应当优先布局。
7.布局应参考原理图,根据主板的主信号流向规律安排主要元器件。
8.布局尽量满足总的连线尽可能短,关键信号线最短,高电压,大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开,模拟信号与数字信号分开,高频和低频信号分开,高频元器件间隔要充分。
选择pcb元件的六大技巧
选择pcb元件的六大技巧最佳pcb设计方法:在基于元件封装选择pcb元件时需要考虑的六件事。
本文中的所有例子都是用multisim设计环境开发的,不过即使使用不同的eda 工具,同样的概念仍然适用。
1.考虑元件封装的选择在整个原理图绘制阶段,就应该考虑需要在版图阶段作出的元件封装和焊盘图案决定。
下面给出了在根据元件封装选择元件时需要考虑的一些建议。
●记住,封装包括了元件的电气焊盘连接和机械尺寸(x、y和z),即元件本体的外形以及连接pcb的引脚。
在选择元件时,需要考虑最终pcb的顶层和底层可能存在的任何安装或包装限制。
一些元件(如有极性电容)可能有高度净空限制,需要在元件选择过程中加以考虑。
在最初开始设计时,可以先画一个基本的电路板外框形状,然后放置上一些计划要使用的大型或位置关键元件(如连接器)。
这样,就能直观快速地看到(没有布线的)电路板虚拟透视图,并给出相对精确的电路板和元器件的相对定位和元件高度。
这将有助于确保pcb 经过装配后元件能合适地放进外包装(塑料制品、机箱、机框等)内。
从工具菜单中调用三维预览模式即可浏览整块电路板。
●焊盘图案显示了pcb上焊接器件的实际焊盘或过孔形状。
pcb上的这些铜图案还包含有一些基本的形状信息。
焊盘图案的尺寸需要正确才能确保正确的焊接,并确保所连元件正确的机械和热完整性。
在设计pcb版图时,需要考虑电路板将如何制造,或者是手工焊接的话,焊盘将如何焊接。
回流焊(焊剂在受控的高温炉中熔化)可以处理种类广泛的表贴器件(smd)。
波峰焊一般用来焊接电路板的反面,以固定通孔器件,但也可以处理放置在pcb背面的一些表贴元件。
通常在采用这种技术时,底层表贴器件必须按一个特定的方向排列,而且为了适应这种焊接方式,可能需要修改焊盘。
●在整个设计过程中可以改变元件的选择。
在设计过程早期就确定哪些器件应该用电镀通孔(pth)、哪些应该用表贴技术(smt)将有助于pcb的整体规划。
(PCB印制电路板)PCBEMC设计规范
(PCB印制电路板)PCBEMC设计规范PCBEMC设计规范目录第一部分布局1层的设置1.1合理的层数1.1.1Vcc、GND的层数1.1.2信号层数1.2单板的性能指标与成本要求1.3电源层、地层、信号层的相对位置1.3.1Vcc、GND平面的阻抗以及电源、地之间的EMC环境问题1.3.2Vcc、GND作为参考平面,两者的作用与区别1.3.3电源层、地层、信号层的相对位置2模块划分及特殊器件的布局2.1模块划分2.1.1按功能划分2.1.2按频率划分2.1.3按信号类型分2.1.4综合布局2.2特殊器件的布局2.2.1电源部分2.2.2时钟部分2.2.3电感线圈2.2.4总线驱动部分2.2.5滤波器件3滤波3.1概述3.2滤波器件3.2.1电阻3.2.2电感3.2.3电容3.2.4铁氧体磁珠3.2.5共模电感3.3滤波电路3.3.1滤波电路的形式3.3.2滤波电路的布局与布线3.4电容在PCB的EMC设计中的应用3.4.1滤波电容的种类3.4.2电容自谐振问题3.4.3ESR对并联电容幅频特性的影响3.4.4ESL对并联电容幅频特性的影响3.4.5电容器的选择3.4.6去耦电容与旁路电容的设计建议3.4.7储能电容的设计4地的分割与汇接4.1接地的含义4.2接地的目的4.3基本的接地方式4.3.1单点接地4.3.2多点接地4.3.3浮地4.3.4以上各种方式组成的混合接地方式4.4关于接地方式的一般选取原则4.4.2背板接地方式4.4.3单板接地方式第二部分布线1传输线模型及反射、串扰1.1概述:1.2传输线模型1.3传输线的种类1.3.1微带线(microstrip)1.3.2带状线(Stripline)1.3.3嵌入式微带线1.4传输线的反射1.5串扰2优选布线层2.1表层与内层走线的比较2.1.1微带线(Microstrip)2.1.3微带线与带状线的比较2.2布线层的优先级别3阻抗控制3.1特征阻抗的物理意义3.1.1输入阻抗:3.1.2特征阻抗3.1.3偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗3.2生产工艺对对阻抗控制的影响3.3差分阻抗控制3.3.1当介质厚度为5mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.2当介质厚度为13mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.3当介质厚度为25mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.4屏蔽地线对阻抗的影响3.4.1地线与信号线之间的间距对信号线阻抗的影响3.4.2屏蔽地线线宽对阻抗的影响3.5阻抗控制案例4特殊信号的处理5过孔5.1过孔模型5.1.1过孔的数学模型5.1.2对过孔模型的影响因素5.2过孔对信号传导与辐射发射影响5.2.1过孔对阻抗控制的影响5.2.2过孔数量对信号质量的影响6跨分割区及开槽的处理6.1开槽的产生6.1.1对电源/地平面分割造成的开槽6.2开槽对PCB板EMC性能的影响6.2.1高速信号与低速信号的面电流分布6.2.2分地”的概念6.2.3信号跨越电源平面或地平面上的开槽的问题6.3对开槽的处理6.3.1需要严格的阻抗控制的高速信号线,其轨线严禁跨分割走线6.3.2当PCB板上存在不相容电路时,应该进行分地的处理6.3.3当跨开槽走线不可避免时,应该进行桥接6.3.4接插件(对外)不应放置在地层隔逢上6.3.5高密度接插件的处理6.3.6跨“静地”分割的处理7信号质量与EMC7.1EMC简介7.2信号质量简介7.3EMC与信号质量的相同点7.4EMC与信号质量的不同点7.5EMC与信号质量关系小结第三部分背板的EMC设计1背板槽位的排列1.1单板信号的互连要求1.2单板板位结构1.2.1板位结构影响;1.2.2板间互连电平、驱动器件的选择2背板的EMC设计2.1接插件的信号排布与EMC设计2.1.1接插件的选型2.1.2接插件模型与针信号排布2.2阻抗匹配2.3电源、地分配2.3.1电源分割及热插拔对电源的影响2.3.2地分割与各种地的连接2.3.3屏蔽层第四部分射频PCB的EMC设计1板材1.1普通板材1.2射频专用板材2隔离与屏蔽2.1隔离2.2器件布局2.3敏感电路和强辐射电路2.4屏蔽材料和方法2.5屏蔽腔的尺寸3滤波3.1电源和控制线的滤波3.2频率合成器数据线、时钟线、使能线的滤波4接地4.1接地分类4.2大面积接地4.3分组就近接地4.4射频器件接地4.4接地时应注意的问题4.5接地平面的分布5布线5.1阻抗控制5.2转角5.3微带线布线5.4微带线耦合器5.5微带线功分器5.6微带线基本元件5.7带状线布线5.8射频信号走线两边包地铜皮6其它设计考虑第一部分布局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。
电路板设计中电容的一般配置原则
电路板设计中电容的一般配置原则退藕电容的一般配置原则1. 电源输入端跨接10 ~100uf的电解电容器。
如有可能,接100uf以上的更好。
2. 原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pf的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片布置一个1~ 10pf的但电容。
3. 对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如 ram、rom存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接入退藕电容。
4、电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。
此外,还应注意以下两点:a、在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用附图所示的rc 电路来吸收放电电流。
一般 r 取 1 ~ 2k,c取2.2 ~ 47uf。
b、 cmos的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。
由于大部分能量的交换也是主要集中于器件的电源和地引脚,而这些引脚又是独立的直接和地电平面相连接的。
这样,电压的波动实际上主要是由于电流的不合理分布引起。
但电流的分布不合理主要是由于大量的过孔和隔离带造成的。
这种情况下的电压波动将主要传输和影响到器件的电源和地线引脚上。
为减小集成电路芯片电源上的电压瞬时过冲,应该为集成电路芯片添加去耦电容。
这可以有效去除电源上的毛刺的影响并减少在印制板上的电源环路的辐射。
当去耦电容直接连接在集成电路的电源管腿上而不是连接在电源层上时,其平滑毛刺的效果最好。
这就是为什么有一些器件插座上带有去耦电容,而有的器件要求去耦电容距器件的距离要足够的小。
去耦电容配置的一般原则如下:● 电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。
● 为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。
如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz 范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5uA以下)。
PCB板去耦电容大小选择与布置
PCB板去耦电容大小选择与布置去耦电容不是越多越好,而是要注意滤波的效果。
设计PCB印制线路板时,电源输入端跨接一个10μF~100μF的电解电容器,每个集成芯片的电源-地之间配置一个0.01μF的陶瓷电容器。
一方面提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。
一、PCB板中去耦电容的分类去耦电容在补偿集成片或电路板工作电压跌落时能起到储能作用。
它可以分成整体的、局部的和板间的三种。
整体去耦电容又称旁路电容,它工作于低频(<1MHz)范围状态,为整个电路板提供一个电流源,补偿电路板工作时产生的ΔI噪声电流,保证工作电源电压的稳定。
它的大小为PCB上所有负载电容和的50~100倍。
它应放置在紧靠PCB外接电源线和地线的地方,印制线密度很高的地方。
这不仅不会减小低频去耦,而且还会为PCB上布置关键性的印制线提供空间。
局部去耦电容有两个作用。
第一,出于功能上的考虑:通过电容的充放电使集成片得到的供电电压比较平稳,不会由于电压的暂时跌落导致集成片功能受到影响;第二,出于EMC考虑:为集成片的瞬变电流提供就近的高频通道,使电流不至于通过环路面积较大的供电线路,从而大大减小向外的辐射噪声。
同时由于各集成片拥有自己的高频通道,相互之间没有公共阻抗,抑止了其阻抗耦合。
局部去耦电容安装在每个集成片的电源端子和接地端子之间,并尽量靠近集成片。
板间去耦电容是指电源面和接地面之间的电容,它是高频率时去耦电流的主要来源。
板间电容可以通过增加电源层和接地层间面积来增大。
在PCB中,一些接地面可以布到了电源层,移去这些接地面,用电源隔离区代之,可以增加板间电容。
二、PCB板中去耦电容的大小在直流电源回路中,负载的变化会引起电源噪声。
例如在数字电路中,当电路从一个状态转换为另一种状态时,就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流,形成瞬变的噪声电压。
配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,是印制电路板的可靠性设计的一种常规做法,好的高频去耦电容可以去除高到1GHz的高频成分。
pcb埋电容
pcb埋电容摘要:一、PCB 埋电容简介1.PCB 概念2.埋电容定义与作用二、PCB 埋电容的种类与选择1.种类a.瓷片电容b.钽电容c.薄膜电容2.选择因素a.电容值b.耐压值c.工作温度d.封装尺寸三、PCB 埋电容的布局与设计1.布局原则a.电容位置选择b.电容间距c.电容连接线布局2.设计要点a.电容选型b.电路板层数c.电源平面隔离d.去耦合设计四、PCB 埋电容的故障与解决方法1.故障现象2.解决方法a.重新布局b.更换电容类型c.调整电容参数d.优化电路设计正文:随着电子技术的不断发展,印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)在各类电子产品中得到了广泛应用。
PCB 埋电容是一种常见的电路设计技巧,能够有效地提高电路性能和稳定性。
本文将对PCB 埋电容进行详细介绍,包括其种类、选择、布局与设计以及故障处理等方面。
首先,我们需要了解PCB 埋电容的定义和作用。
PCB 埋电容是指在PCB 制造过程中,将电容作为PCB 的一部分,将其嵌入到电路板中。
它主要起到滤波、去耦、储能等作用,有助于减小电路噪声、提高信号完整性以及稳定系统运行。
在选择PCB 埋电容时,我们需要考虑电容的种类、电容值、耐压值、工作温度以及封装尺寸等因素。
常见的PCB 埋电容种类包括瓷片电容、钽电容和薄膜电容。
瓷片电容具有体积小、电容量大、耐压高等优点;钽电容具有高稳定性、低损耗、高可靠性等特性;薄膜电容则具有成本低、容量范围广、耐压能力好等特点。
选择合适的电容种类需要根据具体应用场景和性能要求进行权衡。
在PCB 埋电容的布局与设计方面,我们需要遵循一定的布局原则,如电容位置选择、电容间距以及电容连接线布局等。
此外,还需关注电容选型、电路板层数、电源平面隔离和去耦合设计等设计要点。
合理的布局和设计能够确保PCB 埋电容发挥其应有的性能,提高整体电路的稳定性。
当PCB 埋电容出现故障时,可能会导致电路性能下降甚至无法正常工作。
pcb板 电容电阻
pcb板电容电阻
PCB板上的电容和电阻都是电子元件,它们在电路设计和功能实现中发挥着重要作用。
电容主要用于存储电荷和能量,以及过滤电路中的交流成分。
在PCB 板上,电容通常用于平滑电源线的电压波动,减少电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI),以及为高频信号提供旁路路径。
电容的封装形式和规格会根据具体的应用需求和电路设计要求来选择,常见的封装形式有0402C、0603C、0805C等。
电阻则主要用于限制电流的大小,调整电路的工作点,以及分压和分流等。
在PCB板上,电阻通常用于设置电路的工作电流和电压,保护电路免受过流或过压的影响,以及实现信号的衰减和匹配。
电阻的封装形式和规格同样会根据应用需求和电路设计要求来选择,常见的封装形式有0402R、0603R、0805R等。
此外,在PCB板的设计和制造过程中,还需要考虑电容和电阻的容差、温度系数、稳定性等参数,以确保电路的稳定性和可靠性。
同时,还需要根据具体的电路要求和布局要求,合理地选择电容和电阻的型号和数量,并进行合理的布局和布线,以确保电路的性能和可靠性。
总的来说,电容和电阻在PCB板的设计和制造中扮演着重要的角色,是确保电路正常工作不可或缺的元件。
pcb正反面层间电容
pcb正反面层间电容摘要:1.引言2.PBC 正反面层间电容的概念3.PBC 正反面层间电容的影响因素4.如何降低PBC 正反面层间电容的影响5.总结正文:1.引言印制电路板(Printed Circuit Board,简称PBC)是电子设备中不可或缺的组成部分,它承担着电子元器件之间相互连接的任务。
在PBC 的设计和制造过程中,正反面层间电容是一个重要的参数,影响着整个电路板的性能。
本文将对PBC 正反面层间电容的概念、影响因素及降低方法进行详细阐述。
2.PBC 正反面层间电容的概念PBC 正反面层间电容是指电路板正反两面之间的电容。
在实际应用中,由于电路板正反两面都敷设有导电层和绝缘层,因此会产生层间电容。
这种电容可能导致信号传输延迟、串扰等现象,影响电路板的性能。
3.PBC 正反面层间电容的影响因素PBC 正反面层间电容的大小受到多种因素的影响,主要包括以下几点:(1)绝缘层的厚度:绝缘层越厚,层间电容越大。
(2)敷铜面积:敷铜面积越大,层间电容越大。
(3)距离:正反面之间的距离越小,层间电容越大。
(4)介质材料:介质材料的介电常数越高,层间电容越大。
4.如何降低PBC 正反面层间电容的影响针对PBC 正反面层间电容的影响,可以采取以下措施进行降低:(1)优化电路板设计:通过调整敷铜面积、距离等参数,减小层间电容。
(2)选择合适的介质材料:选用介电常数较低的材料,降低层间电容。
(3)采用屏蔽技术:通过屏蔽层或接地层等措施,减小层间电容对信号的影响。
(4)增加电路板层数:通过增加电路板的层数,可以有效降低正反面层间电容的影响。
5.总结PBC 正反面层间电容是影响电路板性能的重要参数,其大小受多种因素影响。
PCB如何选择材质和参数
PCB如何选择材质和参数PCB如何选择材质和参数1、如何选择PCB板材?选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。
设计需求包含电气和机构这两部分。
通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。
例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响,可能就不合用。
就电气而言,要注意介电常数(dielectric constant)和介质损在所设计的频率是否合用。
2、如何避免高频干扰?避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所谓的串扰(Crosstalk)。
可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。
还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。
3、在高速设计中,如何解决信号的完整性问题?信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。
而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance),走线的特性阻抗,负载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等。
解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。
4、差分布线方式是如何实现的?差分对的布线有两点要注意,一是两条线的长度要尽量一样长,另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变,也就是要保持平行。
平行的方式有两种,一为两条线走在同一走线层(side-by-side),一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。
一般以前者side-by-side实现的方式较多。
5、对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实现差分布线?要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。
所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的。
6、接收端差分线对之间可否加一匹配电阻?接收端差分线对间的匹配电阻通常会加, 其值应等于差分阻抗的值。
这样信号品质会好些。
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PCB制版中电容的选择技巧
印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。
一般R取1~2kΩ,C取2.2~4.7μF,一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,还
可以起到稳压的作用。
滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率,可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件,根据具体的需要选择。
至于个数就不一定了,看你的具体需要了,多加一两个也挺好的,暂时没用的可以先不贴,根据实际的调试情况再选择容值。
如果你PCB上主要工作频率比较低的话,加两个电容就可以了,一个虑除纹波,一个虑除高频信号。
如果会出现比较大的瞬时电流,建议再加一个比较大的钽电容。
其实滤波应该也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的,就是去耦和旁路。
原理我就不说了,实用点的,一般数字电路去耦0.1uF即可,用于10M 以下;20M以上用1到10个uF,去除高频噪声好些,大概按C=1/f。
旁路一般就比较的小了,一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF。
说到电容,各种各样的叫法就会让人头晕目眩,旁路电容,去耦电容,滤波电容等等,其实无论如何称呼,它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈现低阻抗的特性,这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高,电容值越大则电容的阻抗越小.。
在电路中,如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路,就称为旁路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合,减少交流信号对电源的影响,就可以称为去耦电容;如果用于滤波电路中,那么又可以称为滤波电容;除此以外,对于直流电压,电容器还可作为电路储能,利用冲放电起到电池的作用。
而实际情况中,往往电容的作用是多方面的,我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。
本文里,我们统一把这些应用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.
电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好。
但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)
这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2
在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性。
因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。
这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。
至于到底用多大的电容,这是一个参考
电容谐振频率
电容值DIP(MHz)STM(MHz)
1.0μF
2.55
0.1μF816
0.01μF2550
1000pF80160
100pF250500
10pF8001.6(GHz)
不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验。
更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,
一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。
一般来讲,大电容滤除低频波,小电容滤除高频波。
电容值和你要滤除频率的平方成反比。
具体电容的选择可以用公式C=4Pi*Pi/(R*f*f)
电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难。
1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?
原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,当然也可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.
2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?
电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个,1)器件Data
sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右,2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何量测?S21?
知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善。