CPCI板卡PCB设计结构注意事项
pcb设计流程及注意事项
pcb设计流程及注意事项PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中的一部分,它是将电子元器件连接在一起的重要组成部分。
在设计PCB 时,需要遵循一定的流程并注意一些关键点。
1. 硬件需求分析:了解电路板的主要功能和应用场景,确定所需的电路板规格和性能要求。
2. 电路图设计:根据硬件需求分析,绘制电路原理图。
确保元器件的正确连接和合适的布局,避免信号冲突和干扰。
3. 元器件选型:根据电路图,选择合适的元器件。
考虑元器件的性能、尺寸、价格和供货情况等因素。
4. PCB 布局设计:根据电路图,在 PCB 上布置元器件的位置。
重要原则是尽量缩短信号线的长度,减少信号损耗和干扰。
5. PCB 绘制:使用 PCB 设计软件,根据布局设计绘制 PCB。
确保电路板布线合理、电流通畅,避免出现短路和开路现象。
6. 网络板连接:布局完成后,将每个元器件用导线连接起来,形成电路。
布线应遵循信号和电源线与地线的分离原则,减少干扰。
7. 电源设计:设计合适的电源电路,提供稳定的电源给电路板中的元器件。
避免电源噪声和浪涌,保证电路的正常工作。
8. 差分对布局:对于高速信号线,应使用差分对布局。
差分对布局能够减少信号的串扰和干扰,提高信号的传输质量。
9. 地线布局:设计合理的地线布局,减少地线回流干扰。
地线应尽量宽厚,减小地线电阻,降低信号的共模干扰。
10. 线宽和间距:根据电流、阻抗和信号速度等需求,确定线宽和间距。
合适的线宽和间距能够减小线路电阻和电容,提高信号传输能力。
11. 焊盘和引脚设计:为每个元器件设计合适的焊盘,以确保元器件的稳定焊接,并保证充分接触。
注意引脚的数量、间距和尺寸。
12. 引脚交叉和走线规划:在合适的位置设计引脚交叉和走线规划,避免引脚交叉和走线冲突,减少电路板的复杂性。
13. DRC 检查:在设计完成后,进行设计规则检查(Design Rule Check)。
检查是否有连线问题、信号冲突、孔径大小等错误。
PCB设计原则与注意事项
PCB设计原则与注意事项PCB(Printed Circuit Board)是电子产品的核心组成部分,它将各种电子元器件连接在一起,并提供电气连接、机械支持和热管理等功能。
PCB设计的质量直接影响了电子产品的性能和可靠性。
在进行PCB设计时,有一些原则和注意事项需要遵循。
下面是一些常用的PCB设计原则与注意事项。
一、电源与地的布局1.分离模拟和数字电源。
2.为模拟和数字电源提供合适的电容滤波和电源稳压电路。
3.在PCB设计中保持电源和地的追踪线短且宽以降低电阻和电感对电源和地的影响。
二、信号线与地的布局1.保持信号线与地的追踪线短且宽以降低串扰和信号损耗。
2.避免信号线和电源或地平面平行追踪,以减少串扰。
3.使用适当的屏蔽和过滤来减小高频信号的干扰和噪声。
三、板层划分与分层布局1.根据电路复杂度和信号分布合理划分PCB的层数。
2.分层布局中应该将不同类型的信号线分离开来,防止干扰。
3.分层布局中应该为大功率和高频信号提供独立的地平面层,减小信号损耗和串扰。
四、信号完整性与匹配1.确保差分线对长度匹配,以提高信号传输速率和抗干扰能力。
2.为高速信号提供合适的阻抗匹配,并避免信号反射和回波。
3.保持信号线对地板的距离一致,避免信号差异引起的串扰和耦合。
五、敏感器件与干扰的处理1.将敏感器件与干扰源保持适当的距离,以减少干扰。
2.使用合适的屏蔽和过滤器来降低干扰。
六、散热与热管理1.合理放置散热元件,如散热片和散热器,以保持元件工作温度在可接受范围内。
2.通过合理布局元件和散热结构来提高热传导效果和散热效果。
七、元件布局与布线规划1.元件之间应保持足够的间距,以方便布线和维护。
2.按照信号流向和信号层次划分布线区域,并避免交叉布线引起的串扰。
八、可靠性与测试1.在PCB设计中考虑元件的可靠性和备用设计,以提高产品的可靠性。
2.在PCB设计中加入测试点和测试电路,以方便功能测试和故障检测。
3.选择合适的焊盘和组装工艺来提高焊接质量和可靠性。
pcb设计流程及注意事项
pcb设计流程及注意事项PCB(Printed Circuit Board)设计是电子产品设计中的一项重要工作,一般涉及到信号传输、功率分配、电路布局等方面。
设计合理的PCB可以大大提高电路运行的效率和稳定性,同时也有助于降低产品的成本和尺寸。
在进行PCB设计时需要严格按照一定的流程进行,下面就介绍一下PCB设计流程及注意事项:1. 确定电路原理图在进行PCB设计之前,必须确定电路的原理图。
其中包括器件的类型、布局和连线等相关信息,这对后续的PCB设计和制造过程起到了决定性的作用。
2. 准备PCB设计根据电路原理图,进行PCB的设计预备工作,这一阶段需要进行设计需求分析,在设计前应该充分了解原理电路设计的环境要求和需求。
3. PCB设计PCB设计阶段是整个PCB设计过程的关键,这一阶段设计师需要进行电路布局、调整元器件之间的间距和高度等相关工作,并在此过程中考虑安全性、可靠性和成本等因素,确保电路能够良好的运行。
4. PCB验证设计完成后,需要进行PCB电路的验证,即通过验收测试来判断PCB设计方案是否符合客户需求和技术要求等相关标准。
同时检查PCB电路板的宽度、引脚、孔径等是否符合标准要求。
5. PCB制造在PCB验证后,若电路板满足设计要求,设计师可将原理图、设计文档、制造文件等相关数据打包发送给PCB制造厂商进行制造,制造过程中需要注意制造工艺,确保制造出的电路板与设计方案一致。
为了保证PCB设计的高效性和质量性,还需要注意以下几点:1. 知识深度:必须掌握完整的电子工程知识,包括电子元器件、电路设计、计算机软件操作、制造工艺等方面。
2. 学习软件:熟悉常用的PCB设计软件,提高运用能力。
3. 按照标准设计:尽可能遵循设计准则进行设计,提高PCB设计的并发性和性能。
4. 小心细节:PCB设计时,一些高频电路、功率线、接地和信号线接排位置等设计方面的细节,需要高度注意,这对于整个电路的性能和可靠性都有重要影响。
PCB设计原则与注意事项
PCB设计原则与注意事项一、PCB设计原则:1.尽量缩短信号线长度:信号线越短,抗干扰能力越强,同时可以降低信号传输的延迟,提高信号传输速率。
因此,在进行PCB布局时,应尽量缩短信号线的长度。
2.保持信号完整性:在高速信号传输时,需要考虑信号的传输带宽、阻抗匹配等问题,以减少信号损耗和反射。
应尽量避免信号线的突变和长距离平行走线,采用较大的走线宽度和间距,以降低串扰和母线阻抗不匹配等问题。
3.合理划分电源与地线:电源和地线是PCB设计中的关键因素。
一方面,为了降低电源线和信号线之间的干扰,应将它们相互分隔,避免交叉走线。
另一方面,为了保持电源和地线的低阻抗,应采用够粗的金属层和走线宽度,并合理布局电源与地线。
4.规避高频干扰:高频信号很容易产生干扰,可通过以下方法来规避:(1)合理布局和分配信号线与地线,尽量减少信号走线的面积。
(2)在PCB板上增加电源和信号屏蔽,尽量避开信号线和输入/输出端口。
(3)采用地面屏蔽和绕线封装,以减少漏磁和辐射。
5.考虑散热问题:在进行高功耗电路的设计时,应合理布局散热元件,以保证其有效散热。
尽量将散热元件如散热片与大地层紧密接触,并增加足够的散热通道,以提高散热效果。
此外,还应根据安装环境和工作条件,选择合适的散热材料和散热方式。
6.设计可靠性:设计时应考虑PCB板的可靠性,包括电路连接的牢固性、电子元件的固定可靠性和抗振性、PCB板的抗冲击性等。
为了保证可靠性,应合理布局和固定电子元件,并留足够的可靠连接头用于焊接,避免对电子元件造成损害。
二、PCB设计注意事项:1.保持走线的一致性:尽量保持走线的宽度、间距和走向一致,以提高走线的美观性和可维护性。
2.合理分配电源与地线:根据电路的要求,合理分配电源和地线,避免电源过于集中或不均匀,以减少电源线的压降和供电不稳定等问题。
3.考虑EMC问题:电磁兼容性(EMC)是一个重要的问题,应根据产品的要求,选用合适的屏蔽和过滤技术,以降低电磁干扰或受到的干扰。
PCB的设计注意事项和规则
PCB的设计注意事项和规则此文只是转载感觉写得不错所以就拿出来与大家共享:在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。
PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。
布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前,可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。
必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。
自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定,包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。
一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通,然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。
并试着重新再布线,以改进总体效果。
对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了,它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用,还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会,才能得到其中的真谛。
1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。
所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。
对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作以表述:众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。
尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
CPCI板卡标准要点
1 1一般要求 军用加固CompactPCI计算机应为系统提供与PCI规范相兼容的电气特性适应恶劣环境扩展性强满足通用 化、系列化、模块化的要求。2特点2.1CompactPCI特点2.1.133MHz和66MHz的PCI性能。2.1.232位和64位数 据传输能力。2.1.3在33MHz总线频率下每个总线段最多 有8个CPCI插槽。2.1.4在66MHz总线频率下每个总线段 最多有5个CPCI插槽。2.1.53U外形尺寸100mmX160mm。2.1.66U外形尺寸233.35mmX160mm。2.1.7IEEE1101.1、1101.10、1101.11Eurocard结构标准。2.2外形结构CPCI插卡的外形结构是根据IEC 60297-3和IEC 60297-4中的Eurocard外形结构定义的。并按照IEEE1101.10进行扩展有3U100mmX160mm和6U233.35mmX160mm两种规格图1显 示3U规格的插卡结构图。 一个CPCI系统由1个或多个CPCI总线段组成。每段最多包括8个CPCI插槽33MHz板 中心间距20.32mm0.8inch每个总线段由1个系统槽和7个外 设槽组成。 图1 3U 64位CompactPCI外形结构 系统槽为总 线段上的所有插卡提供系统仲裁、时钟分配和复位功能并负 责通过对每个本地插卡IDSEL信号的管理完成系统的初始 过程。外设插槽可以安装简单的插卡也可以是智能化从设备 或者是PCI总线主设备图2是典型的3U规格的CPCI总线 段的顶层图。 系统槽可以定位在无源底板的任何位置为简 单起见本规范规定从印制板顶层观测无源底板时CPCI总线 段中的系统槽位于总线段的左侧。2图2 3U CompactPCI无源底板示例 除图2中说明的线性排列外CPCI也允许其他 拓扑结构。本规范和所有无源底板的仿真均采用线性拓扑结 构系统插槽位于总线段任意一端插卡中心间距20.32mm其 他任何拓扑结构必须进行仿真或采用其它方式进行确认以 确保符合PCI规范。CPCI以物理和逻辑插槽概念为基础定 义插槽编号。物理槽必须从机箱左上角开始编号。编号从1开始。所有CPCI系统中物理插槽应该置于兼容性标记符号 内。图2示例了兼容性标记符号内的物理槽编号如△1。 逻 辑插槽编号必须由IDSEL信号与用来选择插槽的相关地址 定义。在命名规定中逻辑编号用于定义连接器在总线段上的 物理外形。图2中说明的逻辑编号恰好位于连接器外形的下 方如2-P1。逻辑和物理插槽的编号不一定总一致无论何种情况第五章中均定义了信号路由的要求。 功能性标记符号可 以直观的显示无源底板连接器与插卡的功能这些功能性标 记符号是a△三角系统槽b○圆圈外设槽。2.3连接器CPCI连接器是IEC60917和IEC61076-4-101定义的5行、2mm间距带屏蔽的连接器其特点包括a针孔互连机制b多厂商支持c提供固定编码键的编码机制d长短交错以满 足热插拔能力e选装后面板以满足直通底板的I/O应用需 要f高密度PCI能力g电磁干扰EMI/射频干扰RFI的屏蔽 保护h最终用户的可扩展性。3 CPCI总线互连被定义为5
PCB印刷线路元件布局结构基本原则要求和注意事项
PCB印刷线路元件布局结构基本原则要求和注意事项PCB印刷线路元件布局结构差不多原则要求和注意事项一、印刷电路元件布局结构设计讨论一台性能优良的仪器,除选择高质量的元器件,合理的电路外,印刷电路板的元件布局和电气连线方向的正确结构设计是决定仪器能否可靠工作的一个关键咨询题,对同一种元件和参数的电路,由于元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果,其结果可能存在专门大的差异。
因而,必须把如何正确设计印刷线路板元件布局的结构和正确选择布线方向及整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑,合理的工艺结构,既可排除因布线不当而产生的噪声干扰,同时便于生产中的安装、调试与检修等。
下面我们针对上述咨询题进行讨论,由于优良“结构”没有一个严格的“定义”和“模式”,因而下面讨论,只起抛砖引玉的作用,仅供参考。
每一种仪器的结构必须按照具体要求(电气性能、整机结构安装及面板布局等要求),采取相应的结构设计方案,并对几种可行设计方案进行比较和反复修改。
印刷板电源、地总线的布线结构选择----系统结构:模拟电路和数字电路在元件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之处。
模拟电路中,由于放大器的存在,由布线产生的极小噪声电压,都会引起输出信号的严峻失真,在数字电路中,TTL噪声容限为0.4V~0.6V,CMOS 噪声容限为Vcc的0.3~0.45倍,故数字电路具有较强的抗干扰的能力。
良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证,相当多的干扰源是通过电源和地总线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。
二、印刷电路板图设计的差不多原则要求1.印刷电路板的设计,从确定板的尺寸大小开始,印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大小限制,以能恰好安放入外壳内为宜,其次,应考虑印刷电路板与外接元器件(要紧是电位器、插口或另外印刷电路板)的连接方式。
印刷电路板与外接元件一样是通过塑料导线或金属隔离线进行连接。
但有时也设计成插座形式。
即:在设备内安装一个插入式印刷电路板要留出充当插口的接触位置。
pcb板的结构和使用过程中的注意事项
pcb板的结构和使用过程中的注意事项PCB板(Printed Circuit Board)是一种用于连接和支持电子元器件的基板。
它通过导电通路将电子元器件组合起来,并提供机械支持和电气连接。
在使用PCB板的过程中,我们需要注意一些事项,以确保其正常工作和延长使用寿命。
一、PCB板的结构PCB板通常由基板、导线、元器件和焊盘等组成。
1. 基板:PCB板的基础材料,通常为玻璃纤维强化塑料,也有其他材料可供选择,如陶瓷、金属基板等。
2. 导线:导线是PCB板上的电路连接线,通常由铜箔制成。
导线的宽度和间距可以根据电路需求进行设计。
3. 元器件:元器件是电子设备的核心部件,通过焊接连接到PCB板上。
常见的元器件有电阻、电容、二极管、晶体管等。
4. 焊盘:焊盘是连接元器件的金属区域,用于焊接元器件和导线。
焊盘通常由铜制成,并镀上一层锡,以便焊接。
二、使用过程中的注意事项1. 设计合理的电路布局:在设计PCB板时,应合理规划电路布局,以确保信号传输的稳定性和最小的电磁干扰。
将频率较高的信号线与低频信号线分开布局,减少信号串扰。
2. 选择合适的材料:根据电路的需求选择适当的PCB材料,如FR-4、CEM-3等。
不同材料具有不同的性能和特点,选择合适的材料可以提高PCB板的性能和可靠性。
3. 注意导线的宽度和间距:导线的宽度和间距直接影响电路的传输能力和电流承载能力。
在设计PCB板时,应根据电路需求和电流大小合理选择导线的宽度和间距,以确保电路的正常工作。
4. 合理安排元器件的位置:在PCB板上安排元器件时,应根据电路的逻辑关系和信号传输路径进行合理布局。
将相互关联的元器件尽量靠近,减少导线的长度和电磁干扰。
5. 注意焊接质量:焊接是连接元器件和导线的重要步骤,焊接质量直接影响PCB板的可靠性。
在焊接过程中,应控制好焊接温度和时间,确保焊盘与元器件之间的良好连接。
6. 防止静电干扰:静电干扰是导致PCB板损坏的常见原因之一。
PCB印刷线路元件布局结构基本原则要求和注意事项
PCB设计流程一般PCB基本设计流程如下:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。
第一:前期准备。
这涉及准备元件库和原理图。
“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。
在进行PCB设计之前,一方面要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。
元件库可以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最佳是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。
原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库。
PCB的元件库规定较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库规定相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的相应关系就行。
PS:注意标准库中的隐藏管脚。
之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。
第二:PCB结构设计。
这一步根据已经拟定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB 设计环境下绘制PCB板面,并按定位规定放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。
并充足考虑和拟定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周边多大范围属于非布线区域)。
第三:PCB布局。
布局说白了就是在板子上放器件。
这时假如前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design->Create Netlist),之后在PCB图上导入网络表(Design->Load Nets)。
就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间尚有飞线提醒连接。
然后就可以对器件布局了。
一般布局按如下原则进行:①.按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);②.完毕同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;③.对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;④.I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;⑤.时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;⑥.在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周边加一个钽电容。
CPCI板卡PCB设计结构注意事项
CPCI板卡PCB设计结构注意事项尺寸说明:CPCI标准板卡的两种尺寸,其中:3U板卡尺寸为:100mm*160mm;6U板卡尺寸为:233.35mm*160mm;封装与板厚说明:规范定义了CPCI连接器为间距为2mm的5排连接器,为压接器件;设计板厚为1.6mm;封装示意见下图,信号管脚为ABCDE;F 这一排管脚为接地管脚,不接信号;连接器定位说明:1.CPCI连接器摆放顺序(根据图片视图):3U板可以摆放2个连接器,从上到下依次为J2---J1;实际设计可以根据情况缺省,例如有些设计中只有J2,则J2放在相应位置6U板可以摆放5个连接器,从上到下依次为J5---J1;实际设计可以根据情况缺省,没有连接器的位置可以空出来,可以摆放一些电路模块;是否允许在空出的连机器位置摆放其他电路模块,最好和客户确认;2.CPCI连接器封装例如下图,注意下图细节:⑴“A”这一排管脚是靠近板边的;⑵靠近板边的这一排孔中心距离外形间距为1.5mm,见下图黄框显示;3.CPCI板卡结构细节图,图片均来自于CPCI规范;针对6U的结构图进行详细说明,3U结构图类似;3U结构图6U结构图A.首先理解坐标系,上图中右上角红圈所示的非金属化孔中心为坐标原点(0,0);B.J1和J2相当于1块3U板;J4和J5相当于一块3U板;C.外形上边两侧倒45度斜角;D.左右2侧为宽度2.5mm的导轨,定底层禁止布局、布线;E.根据28这个数据,可以计算出J1连接器最右侧的A管脚中心距离外形的距离为:4mm;根据205.35这个数据,可以计算出J5连接器最左侧的A管脚中心距离外形的距离为:4mm;F.A排管脚中心距离上板边距离为1.5mm;G.根据其他坐标,即可定位其他连机器位置和固定孔位置;其他上文主要介绍的是背板连接器的定位情况;在背板连接器正对面的另一边为面板一侧,其他接口通常放在这一侧,方便通过面板开口对外接线;导轨2侧不放对外接口,因为导轨两侧是机箱壁,不会开口,如果将对外接口放在这两侧,将无法外接;只用于单板调试、装入机箱后不再使用的接口除外;一般3U板5000PIN为中等密度;6U板15000PIN会比较密;具体情况需要结合使用的封装;Kevin Feng2018/5/23。
PCB设计原则与注意事项
PCB设计原则与注意事项PCB(Printed Circuit Board)是现代电子产品中的重要组成部分,它承载了电子元器件,并提供了电路连接的功能。
在进行PCB设计时,需要遵循一些原则和注意事项,以确保电路的性能和可靠性。
以下是PCB设计的一些原则和注意事项:1.功能分区:将电路按照其功能分区,可以降低不同功能模块之间的干扰,并有利于电路布局和布线的进行。
2.信号完整性:保持信号传输的稳定性和可靠性。
避免信号干扰和噪声,防止信号串扰、反射和时钟抖动等问题。
减小信号传输路径的长度和面积,降低电阻、电感和电容的影响。
3.地线设计:正确处理地线,减小地线的回流电流,避免地线回流电流对信号的干扰。
地线应保持短而宽,且与供电线和信号线保持良好的距离。
4.电源供电:保证电源供电的稳定性和可靠性。
避免电源电压波动,采取适当的滤波和稳压措施。
分析功耗和功率传输路径,确定合理的供电方案,降低电源噪声。
5.电磁兼容:降低电磁辐射和敏感性。
合理设计电路板和元器件的布局,减小电路板和元器件之间的干扰。
避免信号线和电源线和高速信号线之间的平行或交叉布线。
采取地线分割和电源分割等电磁屏蔽措施。
6.元器件选择:选择适合电路设计的元器件。
考虑元器件的尺寸、功耗、温度特性等因素。
选择品质可靠、性能稳定的元器件,避免使用过时或质量不可靠的元器件。
7.PCB布局:合理布局电路板,降低干扰和噪声。
将高频和高速信号线远离干扰源,如电磁器件、时钟信号线等。
避免信号线和供电线相交,尽量采用直线布线,减小线路长度和电磁噪声。
8.PCB布线:合理布线电路板,确保信号传输和供电电流的稳定性。
避免长线和细线,减小电阻和电感的影响,提高信号传输的可靠性。
使用良好的布线规则,如45度和90度轨迹,避免尖锐的转角,减小信号的反射和折射。
9.设计约束:制定合理的设计约束,如电路板的层数、尺寸、连接方式等。
合理安排元器件和印刷标记的位置,方便组装和检测。
PCB布局设计技巧及注意事项
PCB布局设计技巧及注意事项1.充分了解电路需求:在进行PCB布局设计之前,必须充分了解电路的功能需求、工作频率、电流和电压要求等。
2.分割电路区域:将电路划分成功能区域,以便更好地进行布局设计和进行信号分离。
比较大功率的模拟和数字电路应该互相分离,以避免相互干扰。
3.保持短信号路径:尽量保持信号路径的短,以减小信号传输延迟和电磁干扰。
特别是在高频电路中,短信号路径对保持信号完整性非常重要。
4.地线和电源线的布局:电源和地线是电路中非常重要的部分,它们的布局应该合理。
可以通过使用地平面、分层布线和电源滤波器等方法来提高电源和地线的性能。
5.优化电路排列:将经常交互的电路或元件放置在附近,以减小信号传输路径。
高频电路应尽量避免靠近噪声源,如开关电源和变压器等。
6.尽量避免环路:在PCB布局设计中,尽量避免形成环路,因为环路会引起干扰和电流循环,从而影响电路性能和可靠性。
7.地区分隔和隔离:将不同的电路区域进行分离和隔离,特别是模拟和数字电路之间,可以通过地隔离带、插入电源和电容隔离等方法,减小相互干扰。
8. 适当使用综合接地层:适当使用综合接地层(Ground Plane)可以大大减小电磁干扰和电容耦合。
综合接地层可以用来连接地线,同时还提供了屏蔽主板的作用。
9.选择合适的布线宽度:布线宽度对电流容量有很大影响,它不仅会影响信号传输的质量,还会影响电路的热分布。
因此,根据电流和信号频率等要求选择合适的布线宽度。
10.避免串扰和干扰:在高密度布局的电路中,串扰和干扰是常见问题,需要采取措施来减小它们的影响。
例如,使用屏蔽罩、距离间隔和交错布线等方法。
11.考虑热量分布:在布局设计时,需要考虑热量的分布和散热问题。
比如,高功率器件或集成电路应该离散热器件或散热器较近,以便快速散热。
12.进行仿真验证:在完成PCB布局设计之前,可以使用PCB设计软件进行仿真验证,以确保电路性能和信号完整性。
对于高频电路的布局设计,可以进行高频仿真和信号完整性分析等。
军用产品结构设计规范
军用产品结构设计规范一、前言为了规范公司在军用产品领域的产品结构设计的规范性和准确率,特将一些参考的设计标准和以往结构设计经验相结合,形成公司规范性的结构设计参考标准。
针对的产品类型主要从以下几类产品展开。
(1)板卡类:板卡类主要包括CPCI板卡、风冷VPX板卡、导冷的VPX板卡、以及风冷导冷相结合的VPX板卡,无特殊要求主PCB厚度为1.6mm;1.CPCI板卡依PCB大小又分为3U 6U两类。
外形尺寸见下图1图2:面板J1J2助拔器PCB导轨边缘2.5mm禁布区图1助拔器面板PCB6U CPCI PCB尺寸图23U PCB 尺寸为160*100mm,6U PCB尺寸为160*233.35mm,不管3U还是6U PCB边缘都有2.5mm宽度的禁布区(铺铜)。
一般我们CPCI 板卡高度为4HP,1HP=5.08mm,所以总高度为20.32mm,那板卡PCB 正反面元器件高度见下图3 图4:图3图4PCB背面的元器件高度尺寸是定死的,当板卡的高度从4HP变成8HP 或者更高时,增加的高度全部在PCB正面。
当PCB上有高散热元器件时,可在元器件上设计散热片来散热。
(参考来源CPCI标准)。
2.VPX板卡分为3U VPX和6U VPX板卡,3U VPX和6U VPX总外形尺寸见图5:图53U和6U的板卡依据锁紧条和助拔器的相对位置可分为锁紧条和助拔器在同一侧结构和不同一侧结构,见图6 图7图6图7VPX板卡依据VPX机箱内背板上相邻接插件的相对距离厚度可以分为0.8inch、0.85inch、1.0inch三类,对应不同厚度的板卡所对应的不同尺寸见下图8图8板卡对应的正反面限高见图9图9 下面介绍6U VPX 的各结构件名称见图10 图11锁紧条图9 助拔器和锁紧条在同一平面锁紧条助拔器图10 助拔器和锁紧条在不同一平面那我们都知道无论是3U 还是6U 的板卡都是要插入配对的机箱的,机箱都含有一块背板,背板上放置与板卡相配合的VPX连接器,背板上VPX连接器上的间距位置与板卡上的VPX 连接器位置一致,间距也分为0.8inch、0.85inch、1.0inch 3种,详细位置图见图11接下来讲的是机箱内部板卡导轨尺寸参照图12板卡之前的间距背板VPX 连接器导销机箱背板图11图12接下来介绍的是板卡与导轨的横向截面图,请参照图13图13接下来介绍的是背板上对应0.8inch、0.85inch、1.0inch间距所表现出来的板卡对插的情况见图14图14(2)工控机箱工控机箱是标准上架的机箱,主要知识点包括插箱的基本知识、插箱的一般所用到的板卡、插箱的结构组成、插箱的散热模式;1、基础知识见下图15图152、标准插箱所用到的板卡包括3U 和6U的板卡,具体尺寸前面有叙述过,下面简单的介绍下3U PCB、6UPCB以及机箱内背板和板卡对插的情况,见下图16图163、标准插箱所用到的风冷散热通风模式,见下图17 图18图17图17是从下由上的垂直通风模式下的风道选择,具体选择哪样的散热风道模式需要根据实际工作环境去判定。
军用产品结构设计规范
军用产品结构设计规范—、前言为了规范公司在军用产品领域的产品结构设计的规范性和准确率,特将一些参考的设计标准和以往结构设计经验相结合,形成公司规范性的结构设计参考标准。
针对的产品类型主要从以下几类产品展开。
(1)板卡类:板卡类主要包括CPCI板卡、风冷VPX 板卡' 导冷的VPX板卡、以及风冷导冷相结合的VPX板卡, 无特殊要求主PCB 厚度为1.6mm;1.CPCI板卡依PCB大小又分为3U 6U两类。
外形尺寸见下图1图2:导轨边缘2. 5mm禁布区图16U CPC I PCB 尺寸图23U PCB 尺寸为160*100mm, 6U PCB 尺寸为160*233. 35mm,不管3U还是6U PCB边缘都有2.5mm宽度的禁布区(铺铜)。
-般我们CPCI板卡高度为4HP,1HP=5.08mm,所以总高度为20. 32mm,那板卡PCB正反面元器件高度见下图3图4:6x2.0图4PCB背面的元器件高度尺寸是定死的,当板卡的高度从4HP 变成8HP或者更高时,增加的高度全部在PCB正面。
当PCB 上有高散热元器件时,可在元器件上设计散热片来散热。
(参考来源CPCI标准)。
2. VPX板卡分为3U VPX和6U VPX板卡,3U VPX和6UVPX总外形尺寸见图5:3U 和6U 的板卡依据锁紧条和助拔器的相对位置可分为锁紧条和助拔器在同一侧结构 和不同一侧结构,见图6图7IIHIIIIIIJIIIIII3IIII2poo233J5 D 33J37 0 ] -0,31• ・000 .01?XT ------------ *图6PMUVPX 板卡依据VPX 机箱内背板上相邻接插件的相对距离厚度可以分 询Oinch 三类,对应不同厚度的板卡所对应的不同尺寸见下图8PIUW — 一P^7 MIM)rS,1_4*0 MINn ・m ・l m"in C2 placet)Lf0. 8 i nch 、 0.85 i nch 、板卡对应的正反面限高见图9面介绍6U VPX的各结构件名称见图10图门<660 MAX. Prnwy Mrtp ofPC R to at front ewer.472 <J»4KIC 畑MMfeihgQrom piMury Xw■ PCB)锁紧条图9助拔器和锁紧条在同一平面那我们都知道无论是3U 还是6U 的板卡都是要插入配对的机箱的,机箱都含有一块背板, 背板上放置与板卡相配合的VPX 连接器,背板上VPX 连接器上的间距位置与板卡上的VPX 连接器位置一致,间距也分为0.8inch 、0.85inch x I.Oinch 3种,详细位置图见图11锁紧条助拔器图10助拔器和锁紧条在不同一平接下来讲的是机箱内部板卡导轨尺寸参照图12机箱背板板卡之前的间 距背板VPX 连接器BackplaneCMWMCtOf(EstrKtanSKfKe the turface ttial ■ used ■■ pv” unf riMrHR Mt ths cr ejection does M < Mend Mt from mt abradi ■r«l » fir M the action —■I图12接下来介绍的是板卡与导轨的横向截面图,请参照图13图13接下来介绍的是背板上对应0.8inch 、0.85inch 、I.Oinch 间距所表现出来的板卡对插 的情况见图14MCMin1,00 w pitch pluginunits 5】.110Min fap between rearor 1.00 in. pitchpiug-in unc andfront of 0 80 in<pitch plug in unitPJ7]-110 Mm. y gapbetween rearof 1.00 in pitch plu|-inunit andfront Qt 0.89 n Ditchpluf Hr unn[s] .100 Min. between rt>r680 irt piccrplugin unit ire图14(2)工控机箱工控机箱是标准上架的机箱,主要知识点包括插箱的基本知识、插箱的一般所用 到的板卡、插箱的结构组成、插箱的散热模式;1、基础知识见下图15Mln. gap between OJO in. pi*ch plug-in unitsaaWn. gap rtar 枷0.8S in pitch plugnn unit and frontof 13 irt ptet plugin uni :Mn. gatp033 in. p^tch plug-in unts图152、标准插箱所用到的板卡包括3U和6U的板卡,具体尺寸前面有叙述过,下面简单的介绍下3U PCB、6UPCB以及机箱内背板和板卡对插的情况,见下图16E 卩川电J8%K 寸 A I EC 60297-3-101 A EC 60297-4 M) IEEE IIOI iO 中有规定JI 体尺:IH1S2 及Rl 3曲 3 为钿t3U・ 6U 电IECeO3-2, Vi IECe1076-4-113. TYPEC. 3 攥和扩JI 启合I EC 6107M lolBPCu3□PCR-iOoOo o Q0000000 CooOOO*COOOOOo t & 4> 00000Veoooooo300000000000 0 0H4 5・i%ft0S插针分鼻33图4为CPC I 3U.6 U电路&尺寸BL=5 3U *i 尺寸 SB 艮存合 IECeo3 2. TYPE C. 3 «和扩JRrS5排违接事描什分布IBsoeBBe 6U 伴皈尺寸BB 及符合IEC603-2. TYPE C. 3理和芥展厉5 口連按■« !针分布0B ・图5和图6量典型的3U 及6U 背板尺寸图,其中尺寸G 和F 见表2 ••2 3 4 57 0 9 10 11 12 Da 10.1 Hbo3 1 55 55loOoO 144 45 186 90 233 35 277 M 322 25 3« 70 4T -5 455 60 500 05 2 6731111 76 15620 200 65 245 10 289« 334 00 378 45 422 90 467 35 511 80 GOJ « 25128 70 17315 217 60 262 05 306 05 350 95 395 40 439 85 4« 4 30 528 75 F<02 78 05122 50 166 95 21140 255 8 300 30 344 75 3820 <33 65 478 10 522 S5 1160153 67 Db-03 2 3 220280 21367 27367 4 340 333. 67背板 M ・ soeFQ.<0.15> 3i5>S7.SB 为 CPCI 3U. 6 U 育梅尺寸89■连接b 符合 IEC 61076-4-101图163、标准插箱所用到的风冷散热通风模式,见下图17图18图173U BACKPLANE L>=1R>=2n<=8英86U BACKPLANE图17是从下由上的垂直通风模式下的风道选择,具体选择哪样的散热风道模式需要根据实际工作环境去判定。
PCB布局设计技巧及注意事项
PCB布局设计技巧及注意事项PCB(Printed Circuit Board)是电子设备中最常见的组装方式之一,它承载着电子元器件,连接着电路。
一个优秀的PCB布局设计可以提高电路性能,减少电磁干扰,并且更加美观。
以下是关于PCB布局设计技巧及注意事项的详细介绍。
技巧一:分区规划一个好的PCB布局设计首先需要一个合理的分区规划。
不同功能的电路部分应该组织在互相独立的区域内,以避免干扰。
例如,高速数字信号和模拟信号应该分开布局;功率电源和低电平电路应该分开布局。
这种分区能够有效地减少信号之间的串扰和干扰。
技巧二:信号与地分离为了避免干扰以及噪声问题,信号线和其对应的地线应该尽量分离布局,并保持平行。
这有助于减少回流和串扰。
同时,为了保持地面的均匀性和连续性,应该确保每个地线都有足够的宽度。
技巧三:电源线与信号线分离电源线和信号线应该分离布局,以避免电源噪声对信号线的影响。
尽量使用地平面或电源平面来屏蔽电源干扰。
对于高速数字电路,应该尽量将电源线和地线布局在同一层上,以减少回流问题。
技巧四:正确放置电容在PCB布局设计中,电容的位置非常重要。
电容应放置在靠近其所服务的器件附近,以最大限度地减少电路之间的电感和串扰。
此外,为了提高电容的效果,应保持电容两端的线长尽量短,同时使用大而近似的线宽。
技巧五:避免电路斜交避免信号线和电源线在垂直方向上斜交,这样可以减少电感和串扰。
尽量让信号线和电源线平行走线,并按照同一方向进行布局。
技巧六:良好的散热设计在PCB布局设计中,对于功率器件和高功率电路,需要做好散热设计。
应合理安排散热器的位置,并确保其能够充分散热。
此外,应将高功率部分与其他敏感电路部分分开,以避免热量传导和干扰。
注意事项一:避免盲孔在PCB布局设计中,应尽量避免使用盲孔,因为盲孔会增加制造成本和制作难度。
如果无法避免使用盲孔的情况,应提前与PCB制造商沟通,并调整布局设计。
注意事项二:考虑PCB层数在进行PCB布局设计时,应考虑当前电路的层数。
PCB设计注意事项
PCB设计注意事项PCB(Printed Circuit Board)是电子设备中非常重要的组成部分,它在电路连接、信号传输和能量传递等方面起着重要的作用。
在进行PCB设计时,有一些重要的注意事项需要注意,以确保设计的可靠性和性能。
以下是一些重要的注意事项:1.熟悉产品需求:在进行PCB设计之前,设计师应该充分了解产品的需求和规格。
这包括电路功能、尺寸要求、布局要求、散热要求等。
只有充分了解产品需求,才能设计出满足要求的PCB。
2.确保电路布局良好:电路布局对于PCB设计非常关键。
一个好的电路布局可以最小化电路板上的电子噪声、干扰和串扰。
为此,应将高频和低频电路分开布局,减少信号之间的干扰。
同时,应避免布局复杂,以减少排板成本。
3.注意信号传输的完整性:信号传输的完整性对于系统的性能非常重要。
在设计PCB时,应确保信号传输线路的长度匹配,并注意信号传输线路的阻抗匹配。
此外,还应避免信号线与电源线、地线等相互干扰,以确保信号传输的稳定和可靠。
4.考虑散热问题:一些电子设备在运行时会产生大量的热量,如果不能有效地散热,会导致电路温度过高,从而影响系统的性能和寿命。
因此,在设计PCB时,应考虑到散热问题,合理布局散热器和散热孔。
5.注意电源和地线的设计:电源线和地线是PCB设计中非常重要的组成部分。
应保证电源线和地线的稳定性和可靠性。
为此,应尽量减小电源线和地线的长度,增加线宽,降低电阻和电感。
此外,还应避免电源线和地线与其他信号线的干扰。
6.选择合适的元件封装:在进行PCB设计时,应选择合适的元件封装。
元件封装的选择应根据产品的要求和空间的限制。
合适的封装可以提高元件的可靠性和效果。
8.进行可靠性测试和验证:PCB设计完成后,应进行可靠性测试和验证。
这包括电路的通电测试、信号测试、功能测试等。
只有经过测试和验证的PCB,才能保证其可靠性和性能。
9.与制造商保持合作:PCB设计师应与制造商保持密切合作。
pcb设计中需要注意的问题
pcb设计中需要注意的问题一、布局合理PCB布局是电路板设计的基础,对电路板的性能和可靠性都有重要影响。
合理的布局能够提高电路板的性能,减少信号干扰,降低热损耗,提高机械强度,便于维修和更换元件等。
在布局时需要考虑以下因素:1、按照电路功能模块进行布局,将同一功能模块的元器件尽量集中放置,方便调试和维修。
2、考虑信号的传输路径,将信号线尽量短、直,避免信号反射和干扰。
3、电源和地线的设计要合理,电源和地线要尽量宽,以减小电阻和电感,提高电路的稳定性和可靠性。
4、元器件的摆放要合理,要考虑机械强度和散热效果,避免因机械应力和温度变化引起的故障。
5、考虑可维护性,便于日后维护和更换元件。
在布局时需要留出维修通道和维修空间,便于对电路板进行维修和更换元件。
二、信号完整性信号完整性是指在电路中传输的信号在时间和幅度上都是正确的,是保证数字电路稳定运行的关键。
如果信号完整性得不到保证,可能会出现信号延迟、信号畸变、误码率上升等问题,严重影响电路的性能和可靠性。
因此,在PCB设计中需要注意以下几点:1、选择合适的传输线,根据信号的频率和电流大小选择合适的传输线类型,如微带线、带状线等。
2、避免信号反射和干扰。
在信号传输过程中,要注意防止信号反射和干扰,避免信号线的长度过长、弯曲过多等问题。
3、考虑信号的均衡。
在高速数字电路中,需要考虑信号的均衡问题,防止信号畸变和延迟。
可以通过在传输线周围添加去耦电容、匹配电阻等方式来实现信号的均衡。
4、考虑信号的驱动能力。
在高速数字电路中,需要考虑信号的驱动能力问题,保证信号能够稳定地传输到目的地。
可以通过选择合适的驱动器、调整信号线的阻抗等方式来实现信号的驱动能力的优化。
三、电源和地线设计电源和地线是电路中最重要的两个组成部分之一,对电路的性能和可靠性都有重要影响。
在PCB设计中需要注意以下几点:1、设计合理的电源分布图,根据电路的功耗和电流大小设计合理的电源分布图,保证电源的稳定性和可靠性。
CPCI板卡标准要点
1 1 一般要求军用加固CompactPCI计算机应为系统提供与PCI规范相兼容的电气特性适应恶劣环境扩展性强满足通用化、系列化、模块化的要求。
2 特点2.1 CompactPCI特点2.1.1 33MHz和66MHz的PCI性能。
2.1.2 32位和64位数据传输能力。
2.1.3 在33MHz总线频率下每个总线段最多有8个CPCI插槽。
2.1.4 在66MHz总线频率下每个总线段最多有5个CPCI插槽。
2.1.5 3U外形尺寸100mmX160mm。
2.1.6 6U外形尺寸233.35mmX160mm。
2.1.7 IEEE1101.1、1101.10、1101.11Eurocard结构标准。
2.2 外形结构CPCI 插卡的外形结构是根据IEC 60297-3和IEC 60297-4中的Eurocard外形结构定义的。
并按照IEEE1101.10进行扩展有3U100mmX160mm和6U233.35mmX160mm两种规格图1显示3U规格的插卡结构图。
一个CPCI系统由1个或多个CPCI总线段组成。
每段最多包括8个CPCI插槽33MHz板中心间距20.32mm0.8inch每个总线段由1个系统槽和7个外设槽组成。
图1 3U 64位CompactPCI外形结构系统槽为总线段上的所有插卡提供系统仲裁、时钟分配和复位功能并负责通过对每个本地插卡IDSEL信号的管理完成系统的初始过程。
外设插槽可以安装简单的插卡也可以是智能化从设备或者是PCI总线主设备图2是典型的3U规格的CPCI总线段的顶层图。
系统槽可以定位在无源底板的任何位置为简单起见本规范规定从印制板顶层观测无源底板时CPCI总线段中的系统槽位于总线段的左侧。
2 图2 3U CompactPCI 无源底板示例除图2中说明的线性排列外CPCI也允许其他拓扑结构。
本规范和所有无源底板的仿真均采用线性拓扑结构系统插槽位于总线段任意一端插卡中心间距20.32mm其他任何拓扑结构必须进行仿真或采用其它方式进行确认以确保符合PCI规范。
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CPCI板卡PCB设计结构注意事项
尺寸说明:
CPCI标准板卡的两种尺寸,其中:
3U板卡尺寸为:100mm*160mm;
6U板卡尺寸为:233.35mm*160mm;
封装与板厚说明:
规范定义了CPCI连接器为间距为2mm的5排连接器,为压接器件;设计板厚为1.6mm;封装示意见下图,信号管脚为ABCDE;F 这一排管脚为接地管脚,不接信号;
连接器定位说明:
1.CPCI连接器摆放顺序(根据图片视图):
3U板可以摆放2个连接器,从上到下依次为J2---J1;实际设
计可以根据情况缺省,例如有些设计中只有J2,则J2放在相
应位置
6U板可以摆放5个连接器,从上到下依次为J5---J1;实际设计可以根据情况缺省,没有连接器的位置可以空出来,可以摆放一些电路模块;是否允许在空出的连机器位置摆放其他电路模块,最好和客户确认;
2.CPCI连接器封装例如下图,注意下图细节:
⑴“A”这一排管脚是靠近板边的;
⑵靠近板边的这一排孔中心距离外形间距为1.5mm,见下图黄框显示;
3.CPCI板卡结构细节图,图片均来自于CPCI规范;针对6U的
结构图进行详细说明,3U结构图类似;
3U结构图
6U结构图
A.首先理解坐标系,上图中右上角红圈所示的非金属化孔中
心为坐标原点(0,0);
B.J1和J2相当于1块3U板;J4和J5相当于一块3U板;
C.外形上边两侧倒45度斜角;
D.左右2侧为宽度2.5mm的导轨,定底层禁止布局、布线;
E.根据28这个数据,可以计算出J1连接器最右侧的A管脚
中心距离外形的距离为:4mm;根据205.35这个数据,可以计算出J5连接器最左侧的A管脚中心距离外形的距离为:4mm;
F.A排管脚中心距离上板边距离为1.5mm;
G.根据其他坐标,即可定位其他连机器位置和固定孔位置;其他
上文主要介绍的是背板连接器的定位情况;在背板连接器正对面的另一边为面板一侧,其他接口通常放在这一侧,方便通过面板开口对外接线;导轨2侧不放对外接口,因为导轨两侧是机箱壁,不会开口,如果将对外接口放在这两侧,将无法外接;只用于单板调试、装入机箱后不再使用的接口除外;
一般3U板5000PIN为中等密度;6U板15000PIN会比较密;具体情况需要结合使用的封装;
Kevin Feng
2018/5/23。