印制电路板上的元器件布局和布线原则

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电气工程中的电路板设计规范要求与布局原则

电气工程中的电路板设计规范要求与布局原则

电气工程中的电路板设计规范要求与布局原则电气工程中,电路板设计是至关重要的一环,直接关系到电子设备的性能和稳定性。

良好的电路板设计可以提高信号传输的效率,降低功耗,提升系统的可靠性。

为了满足设计需求,下面将介绍电路板设计的规范要求与布局原则。

一、电路板设计规范要求1. 尺寸和形状:电路板的尺寸和形状应与设备外壳相匹配,确保电路板能够完美安装在设备中。

同时,需要预留足够的空间布局各个元器件和信号走线。

2. PCB层数:根据实际需要,选择适当的PCB层数。

一般情况下,双面布线已经满足大部分应用需求,如果有高密度信号和较复杂布线要求,可以考虑多层布线。

3. 线路宽度和间距:根据电流大小和信号传输速率,合理选择线路宽度和间距。

一般情况下,线路宽度越宽,电阻越小,信号传输越稳定。

而线路间距越大,避免了线间串扰的问题。

4. 禁止过小孔径:过小孔径会导致打孔困难,降低钻孔精度,容易引起掉铜、起焊等问题。

因此,电路板设计中需要遵守合理的孔径规范,以确保制造质量。

5. 接地和屏蔽:合理的接地和屏蔽设计能够有效降低电磁干扰和噪音。

将信号地、电源地和机壳地分离,避免共地和回路间相互干扰。

对敏感信号进行屏蔽处理,提高系统的可靠性。

二、电路板布局原则1. 元器件布局:按照电路流程和信号路径的顺序,合理布置元器件。

将频率较高、噪音敏感的元器件远离信号走线和电源线,减少相互之间的干扰。

同时,遵循最短路径原则,减少信号传输路径的长度,降低传输损耗和延迟。

2. 供电和地引线:合理安排供电和地引线的布局,减少电流的回流路径,降低功耗和电磁干扰。

将供电和地引线尽量贴近元器件,减少回路的面积,提高系统的稳定性。

3. 信号走线:信号走线的布局应遵循最佳布线原则,避免交叉和环行。

对于差分信号,要保持两个信号线的长度一致,减少差异传输引起的相位失真。

对于高速信号,要避免尖角和突变,采取较圆滑的走线方式,减少信号反射和串扰。

4. 散热和散布:合理的散热设计可以提高电子元器件的工作效率和寿命。

电气控制柜设计制作-电气元件布置图设计--电子元件布置图-印制电路板设计的基本原则要求

电气控制柜设计制作-电气元件布置图设计--电子元件布置图-印制电路板设计的基本原则要求

印制电路板设计的基本原则要求1.印制电路板的设计印制电路板的设计,从确定板的尺寸大小开始。

印制电路板的尺寸因受机箱外壳大小或安装位置大小限制,以能恰好安放入外壳内为宜。

其次,应考虑印制电路板与外接元器件(主要是电位器、插口或另外印制电路板)的连接方式。

印制电路板与外接组件一般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制电路板插口的接触位置。

对于安装在印制电路板上的较大的组件,要加金属附件固定,以提高耐振、耐冲击性能。

2.布置图设计的基本方法首先需要对所选用元器件及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解;对各部件的位置安排做合理的、仔细的考虑,主要是从电磁场兼容性及抗干扰的角度,走线短,交叉少,电源、地的路径及去耦等方面考虑。

各部件位置定出后,就是各部件的连接,即按照电路图连接有关引脚。

完成的方法有多种,印制线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计两种方法。

最原始的是手工排列布图。

这种方法比较费事,往往要反复几次,才能最后完成,在没有其他绘图设备时也可以采用。

这种手工排列布图方法对刚学习印制板图设计的人来说也是很有帮助的。

计算机辅助制图,可通过多种绘图软件完成,这些软件功能各异,但总的说来,绘制、修改较方便,并且可以存盘和打印。

接着,确定印制电路板所需的尺寸,并按原理图,将各个元器件位置初步确定下来,然后经过不断调整使布局更加合理。

印制电路板中各组件之间的接线安排方式如下:(1)印制电路中不允许有交叉电路,对于可能交叉的线条,可以用“钻”、“绕”两种办法解决,即,让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去,或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去。

在特殊情况下,如果电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接(跳线)或采用双面板,来解决电路交叉问题。

(2)电阻、二极管、管状电容器等组件有“立式”、“卧式”两种安装方式。

立式指的是组件体垂直于电路板安装、焊接,其优点是节省空间;卧式指的是组件体平行并紧贴于电路板安装、焊接,其优点是组件安装的机械强度较好。

PCB布线原则

PCB布线原则

pcb的地线,电源线,信号线2015-08-13一、布线的总原则:(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200X 150mm时。

应考虑电路板所受的机械强度。

(5)电源线与地线(或者中性线)要按照井”字形布线。

二、导线宽度与间距的选择与确定:根据印制电路板电流的大小,尽量加粗电源线宽度,减少环路电阻。

印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。

当铜箔厚度为0.05mm,宽度为1〜1.5mm时。

通过2A的电流,温度不会高于3 C ,导线宽度为1.5mm可满足要求。

对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02〜0.3mm 导线宽度。

当然,只要允许,还是尽可能用宽线•尤其是电源线和地线。

导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。

对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允许,导线可使间距小至5~8mm。

线宽太小,则印刷导线电阻大,线上的电压降也就大,影响电路的性能,线宽太宽则布线密度不高,板面积增加,除了增加成本外,也不利于小型化• 地线,电源线,信号线之间的关系:地线〉电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2〜0.3mm,最细宽度可达0.05 〜0.07mm,电源线为1.2 〜2.5 mm 。

但是对大电流的话,如果电流负荷以20A/ 平方毫米计算,当覆铜箔厚度为0.5MM 时,(一般为这么多,)则1MM(约40MIL)线宽的电流负荷为1代因此,线宽取1-- 2.54MM(40 --100MIL)能满足一般的应用要求,大功率设备板上的地线和电源,根据功率大小,可适当增加线宽,而在小功率的数字电路上,为了提高布线密度,最小线宽取0.254--1.27MM(10 --15MIL)就能满足• 同一电路板中,电源线.地线比信号线粗.按上面所说的计算,可以算出20A 的电流要20MM 这是由于当电流密度确定后,线路的截面积必须与通过的电流成正比。

PCB布线原则

PCB布线原则

PCB布线原则PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中不可缺少的组成部分,它通常由印刷电路板与其上的元器件组成。

而PCB布线则是将电路元器件按照一定的布线原则通过线路连接起来。

布线质量的好坏直接影响到电子产品的性能和维护难度。

因此,正确的PCB布线原则对于电子产品的设计和维护具有重要意义。

1. 常用布线方式常用的布线方式有两种:手工布线和自动布线。

手工布线是指根据电路原理图手工将电路的连接线铺设在印制电路板上,比较适合于简单的电路和实验室制作的小批量样板。

自动布线是指使用计算机辅助设计(CAD)软件,根据电路原理图自动实现连线和设备布局分析,也可以根据设计要求对自动布线结果进行优化和修改。

与手工布线相比,自动布线的准确性和效率更高,适用于大规模生产的电子产品布线。

2. 布线原则2.1 尽量缩短线路距离线路长度是指从电路元件的输出端到输入端的距离,过长的线路会导致信号衰减、延迟和噪声干扰等问题,严重时会导致电路失效。

因此,布线时应尽可能地缩短线路距离,减小信号传输时间和信号质量损失。

2.2 分离模拟与数字信号模拟信号和数字信号的性质不同,布线时应分开处理。

模拟信号的干扰较小,通常使用单层PCB布线方式,以便于信号传输,保持信号质量。

数字信号的高频时域特性较强,具有信号干扰和串扰的可能性,应该使用双层PCB布线,将数字信号层和地平面在板子上分开。

这样可以最大限度地减小信号的串扰和干扰,提高信号质量。

2.3 保持信号的对称性高速数据信号的传输质量通常取决于信号的对称性。

在布线时,将信号和地电路依次交叉放置可以保持信号对称性,减少信号的串扰和干扰。

2.4 制定分区策略电子元件通常属于模拟、数字和功率分区,不同区域之间应维持距离适当距离,尽量减小相互干扰。

例如,数字电路噪声比模拟电路大,应将它们分开布线。

如果有特殊的环境或电磁干扰(EMI)限制的设计,对于PCB板的分区设计,应以减少电磁噪声为基础。

PCB布局、布线基本规则

PCB布局、布线基本规则

PCB布局、布线基本规则(PCB)又被称为印刷电路板(Printed Circuit Board),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。

元件布局基本规则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);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;元器件的外侧距板边的距离为5mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;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;发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;(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;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);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。

重要(信号)线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。

元件基本布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;(cpu)入出线不应低于10mil(或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil;4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。

PCB印制电路板设计技术要求

PCB印制电路板设计技术要求

PCB印制电路板设计技术要求PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是电子设备中用于支持和连接各种电子组件的基础元件。

设计一块高质量、可靠的PCB是保证电子设备性能和稳定性的重要步骤。

下面将介绍一些PCB设计的技术要求。

1.元件布局和定位:元件布局和定位是PCB设计的基础,正确的元件布局和定位对于电路的性能和布线的可靠性至关重要。

布局应该将元件放置在合适的位置,以便于信号的流通和热量的散发。

元件之间的间距应当适中,以便于布线并避免电磁干扰。

元件的定位应当准确,确保其与元件的连接点对齐。

2.布线规则和长度匹配:布线是PCB设计中最重要的环节之一,良好的布线能够保证电路的稳定性和性能。

布线规则包括信号层与电源层的分割、信号线与电源线的分离、地线的铺设等。

布线中还需进行长度匹配,即保持关键信号线的长度一致,以确保信号的同步传输和稳定性。

3.层次划分和层间连接:在设计复杂的PCB时,为了提高布线的效率和可靠性,可以采用多层PCB设计。

层次划分可以根据信号和电源的分布情况,将信号层、地层、电源层等划分到不同的PCB层次中。

层间连接则通过过孔(Via)进行,通过过孔将不同PCB层次之间的信号连接起来。

4.PCB尺寸和形状:PCB的尺寸和形状应当满足设备的要求,并考虑到制造和装配的限制。

PCB尺寸的选择应当充分考虑元件的布局、线路的布线以及设备的外形和空间要求。

同时,不规则形状的PCB设计也会增加制造的复杂度和成本,因此应当尽可能选择规整的形状。

5.阻抗控制和信号完整性:在高速数字电路和射频电路设计中,阻抗控制和信号完整性非常重要。

在布线过程中,应当通过调整信号线的宽度和间距,以及信号层和地层的分布,来实现所需要的阻抗匹配。

同时,需要采取一些措施来减少或避免信号的串扰和噪声。

6.焊盘和焊接技术:在PCB设计中,焊盘和焊接技术的合理选择对于元件的连接和电路的稳定性至关重要。

焊盘的形状和尺寸应当根据元件的引脚形态和间距进行设计,以保证焊接的可靠性。

印制电路板设计原则和抗干扰措施

印制电路板设计原则和抗干扰措施

印制电路板设计原则和抗干扰措施印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)设计是电子产品设计中非常关键的一部分,其设计原则和抗干扰措施对于电路性能和可靠性有着重要的影响。

下面将详细介绍印制电路板设计的原则和抗干扰措施。

一、印制电路板设计原则1.合理布局电路元件:在布局电路元件时,要根据电路功能和信号传输的要求,合理放置各元器件,减少信号线的长度,尽量减少信号线之间的交叉和平行布线,以减小串扰和电磁辐射的影响。

2.最短路径布线:信号线的长度对于高频电路尤为重要,因为在较高的频率下,信号线会表现出电感和电容的性质,对信号引起较大的干扰。

因此,对于高频信号线,需要尽量缩短信号路径,减小电感和电容效应。

3.控制传输线宽度和间距:传输线的宽度和间距会影响阻抗和串扰。

准确计算和控制阻抗可以避免发生信号反射和衰减。

而间距的控制可以减小串扰影响。

因此,在设计中应考虑到实际信号需求,计算并确定传输线的宽度和间距。

4.分层布线:对于复杂的电路设计,分层布线可以将不同功能的信号线分隔开,减小相互之间的干扰。

较高频的信号线可能需要从内层电路板层穿过,这时就需要提前规划分层布线,以保证信号的完整性和正常传输。

5.地线设计:地线是电路中非常重要的参考线,用于提供参考电平和回路。

因此,在进行印制电路板设计时,要考虑地线的设计,确保地线的连续性、稳定性和低石英。

6.飞线布线:飞线布线常用于解决布线空间不足、信号线错位等问题。

在进行飞线布线时,要准确把握长度和位置,避免信号串扰和干扰,尽量使飞线短小精悍。

1.控制层间电容和层间电感:层间电容和层间电感会导致电磁干扰,因此,在进行PCB设计时,要注意层间电容和电感的控制,尽量减少干扰的发生。

可以通过减小板厚、增加层间绝缘材料的相对介电常数、增加层间电缝等手段来降低层间电容和层间电感。

2.象限规划:将信号线按照功能和高低频分布到各象限中,可以降低相互之间的干扰。

例如,可以将数字信号和模拟信号放置在不同的象限中,避免信号之间的相互干扰。

印制电路板的元器件布局和布线原则

印制电路板的元器件布局和布线原则

印制电路板的元器件布局和布线原则摘要: 印制电路板的元器件布局和布线的正确结构设计,是决定电子作品能否可靠工作的一个关键因素.本文详细介绍了印制电路板的元器件布局和布线原则。

印制电路板的元器件布局和布线的正确结构设计,是决定电子作品能否可靠工作的一个关键因素.本文详细介绍了印制电路板的元器件布局和布线原则。

元器件的布局原则在印制电路板的排版设计中,元器件的布局至关重要,它决定了板面的整齐美观程度和印制导线的长短与数量,对整机的可靠性也有一定的影响。

布设元器件时应遵循以下几个原则:1)在通常情况下,所有元器件均应布置在印制电路板的一面。

对于单面印制电路板,元器件只能安装在没有印制电路的一面;对于双面印制电路板,元器件也应安装在印制电路板的一面;如果需要绝缘,可在元器件与印制电路板之间垫绝缘薄膜或元器件与印制电路板之间留有1~2mm 的间隙。

在条件允许的情况下,尽量使元器件在整个板面上分布均匀、疏密一致。

PCB 地线分割2)在保证电气性能的前提下,元器件应相互平行或垂直排列,以求整齐、美观。

3)重而大的元器件,尽量安置在印制电路板上紧靠固定端的位置,并降低重心,以提高机械强度和耐振动、耐冲击能力,减少印制电路板的负荷和变形。

4)发热元器件应优先安排在有利于散热的位置,必要时可单独安装散热器,以降低和减少对邻近元器件的影响。

对热敏感的元器件应远离高温区。

5)对电磁感应较灵敏的元器件和电磁辐射较强的元器件在布局时应避免它们之间相互影响。

印制导线的布线原则元器件布局完成后,就可以根据电路原理图安排和绘制各元器件的连接线,即印制导线的布线设计。

布线对整机的电气性能影响较大,其原则如下:1)公共地线一般布置在印制电路板的最边缘,既便于印制电路板安装在机架上,也便于与机架地相连接。

电源、滤波等低频直流导线和元器件靠边缘布置,高频元器件及导线布置在印制电路板的中间,以减少它们对地线和机壳的分布电容。

2)印制导线与印制电路板的边缘应留有一定的距离(不小于板厚),这不仅便于安装导轨和进行机械加工,还提高了绝缘性能。

印制电路板设计的布局布线原则

印制电路板设计的布局布线原则
您所在的网络环境存在频繁操作滑动滑块进行验证

T e P i C D e o o p n n a o t a d W F r a g m n o C B a d D s g h r [ i l f C m o e tL y u n i e A r n e e t fP o r e i n I
po nt a ut n wi e ne l yo a d r ar an me o PC bo d et il dl r ge nt f ar d a e y.
K y rs:P o r e wod C B a d; C m o e t L y u : W r r a g m n ;P i c p e o p n n a o t i eA r n e e t r n i l
冯 伟
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( 江西财经大学 电子学院 ,江西 南 昌 3 0 1) 3 0 3
(c o l o lc r c ,J a g iU ie s t f Fn n e a dS h o f E e t i s in x n vr i y o ia c n cn m c .Ja g iN n hn 3 0 3
离应该大于 2m若对 于更 高的电位差, m, 距离还应该加大。 带 有高 电压 的器件,应该尽量布置在 调试 时手 不易触及 的地
方。
() 3重量太大的元件应该有 支架固定, 而对于又大又重 、
发热量多的元件, 不宜安装在 电路 板上 , 且发热应该远离 而
热敏 元件 。
成的噪声干扰 , 同时也方便生产 中的安装、 试和检修 。 调 本文
心, 围绕这 个核心 电路进行布局 , 元件安排 应该均匀 、 整齐 、
( 高频元件之间的连线越短越好, 1 ) 设法减小连线的分 布参数和相互之间的电磁干扰, 易受干扰的元件不能离得太

PCB线路板元件布局的原则

PCB线路板元件布局的原则

PCB线路板元件布局的原则1.元件排列规则1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上,只有在顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。

2).在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,输入和输出元件尽量远离。

3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差,应加大它们的距离,以免因放电、击穿而引起意外短路。

4).带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

5).位于板边缘的元件,离板边缘至少有2个板厚的距离6).元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致。

2.按照信号走向布局原则1).通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置,以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它进行布局。

2).元件的布局应便于信号流通,使信号尽可能保持一致的方向。

多数情况下,信号的流向安排为从左到右或从上到下,与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。

3.防止电磁干扰1).对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较灵敏的元件,应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽,元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。

2).尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。

3).对于会产生磁场的元件,如变压器、扬声器、电感等,布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割,相邻元件磁场方向应相互垂直,减少彼此之间的耦合。

4).对干扰源进行屏蔽,屏蔽罩应有良好的接地。

5).在高频工作的电路,要考虑元件之间的分布参数的影响。

4. 抑制热干扰1).对于发热元件,应优先安排在利于散热的位置,必要时可以单独设置散热器或小风扇,以降低温度,减少对邻近元件的影响。

2).一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件,要布置在容易散热的地方,并与其它元件隔开一定距离。

3).热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域,以免受到其它发热功当量元件影响,引起误动作。

PCB板布局布线基本规则

PCB板布局布线基本规则

PCB板布局布线基本规则一、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);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。

重要信号线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。

二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu入出线不应低于10mil (或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil;4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。

PCB设计原则

PCB设计原则

PCB设计原则随着电子技术的不断发展,PCB(印制电路板)已成为现代电子产品不可或缺的组成部分。

从最初的单层板、双层板到多层板,从简单的模拟电路到高速数字电路、射频电路、微处理器系统等,PCB设计的应用场景越来越广泛。

好的PCB设计必须具备高可靠性、低成本、良好的电磁兼容性等特点,这需要设计者根据不同的应用场景和电路要求,遵循一些基本的PCB设计原则。

一、排布原则在进行PCB设计时,关键的一步是进行电路的器件排布。

正确的器件排布可以最大程度地减少信号跨越、互相干扰,提高电路的可靠性和稳定性。

以下是一些排布原则:1. 合理的电路部分分群。

将同一类型、功能、频率、信号方向等相近的电路元件分组,分别排布,并分别在PCB上布线,可以减少信号的干扰和跨越。

2. 合理的器件摆布。

将各种元件摆放在相对固定的位置上,根据要求面积和器件布局、占用面积等综合考虑,使得PCB设计的整体尺寸符合实际要求。

3. 合理的器件路径布局。

器件的路径布局应该短、直,并遵循小信号流向的方便,随着PCB设计技术的进步,越来越多的高速和精密信号波形可以保持最短路径,以降低串扰和匹配恒阻抗等问题。

二、布线原则良好的布线是PCB设计中至关重要的一部分,这是所有其他元件链路的基础。

在进行PCB设计时,布线和器件的布局一样重要。

以下是一些布线原则:1. 布线的宽度根据电流和信号要求来确定。

在安排器件路径后,需要计算导线的负载和电压降,确定所需导线的宽度,以保证系统的最佳性能。

2. 合理的布线路径。

布线路径在保持良好的性能的同时,应确保均匀地分布连接到器件。

成功的例子可以是,以不同颜色呈现的,从开始到结束的完整路径。

3. 避免交叉布线。

减少交叉布线可以减少信号跨越和互相干扰,因此在PCB设计时,应尽量避免交叉布线,严格遵循器件的一条路线。

这要求在电路的早期设计工作中,就能够开始坚持这一原则,规划好器件和相应的出线方向。

三、接地和联走原则在PCB设计中,接地和联走非常重要。

PCB板设计规范

PCB板设计规范

PCB板设计规范PCB板设计规范是指在进行PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计和制造过程中应遵循的标准和规范。

遵循这些规范可以提高PCB 板的质量、可靠性和性能。

以下是关于PCB板设计规范的一些重要指导原则:1.尺寸和布局规范:-PCB板的尺寸应符合实际使用要求,并遵循制造厂商的规定。

-高速电路和低速电路应尽可能分离布局,以减少干扰和串扰。

-元器件布局应考虑信号路径、热管理和机械支撑等因素。

-必要时应提供地孔或散热垫以提高散热效果。

2.元器件布局规范:-元器件应按照设计要求放置在相应的位置上,并尽量集中布局。

-不同类型的元器件(如模拟和数字电路)应分离布局,以减少相互干扰。

-元器件之间的连接应尽量短且直接,以减少信号传输的延迟和功率损耗。

-高功率元器件和高频元器件应与其他元器件分离,并采取必要的热管理和屏蔽措施。

3.信号完整性规范:-控制线、时钟线和高速信号线应尽可能短,且避免平行走线,以减少串扰和时钟抖动。

-高速信号线应采用阻抗匹配技术,以确保信号的正确传输和减少反射。

-高速差分信号线应保持恒定的差分阻抗,并采用差分匹配技术,以减少干扰和降低功耗。

4.电源和接地规范:-电源线和地线应尽可能粗,以降低电阻和电压降。

-电源和地线应尽量采用平面形式,以减少电磁干扰和提供良好的电源和接地路径。

-多层PCB板应设有专用层用于电源和接地,以提高板层的抗干扰能力和电源噪声的影响。

5.焊接规范:-设计带有相应的焊接垫和焊盘,以便于元器件的焊接和可靠连接。

-焊盘和焊接垫的尺寸应符合元器件和制造工艺的要求,并考虑到热膨胀和热应力等因素。

-导线和焊盘间的间距应符合焊接工艺的要求,以确保焊接质量和可靠性。

6.标记和文档规范:-PCB板应有清晰的标记,包括元器件名称、值和位置、网络名称等。

-为了提供必要的参考和维护,应有详细的PCB设计文档,包括原理图、布线图和尺寸图等。

总的来说,遵循PCB板设计规范可以提高PCB板的可靠性、性能和一致性,减少制造和调试过程中的问题和风险。

PCB布板布线规则

PCB布板布线规则

细述PCB板布局布线基本规则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);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。

重要信号线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。

二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu入出线不应低于10mil (或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil;4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。

Pcb布局规则和技巧

Pcb布局规则和技巧

Pcb布局规则和技巧Pcb布局规章1、在通常状况下,全部的元件均应布置在电路板的同一面上,只有顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在低层。

2、在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,在一般状况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,元件在整个版面上应分布匀称、疏密全都。

3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的最小间距应在1MM 以上。

4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的最佳外形为矩形,长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时,应考虑电路板所能承受的机械强度。

Pcb布局技巧在PCB的布局设计中要分析电路板的单元,依据其功能进行布局设计,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:1、根据电路的流程支配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全都的方向。

2、以每个功能单元的核心元器件为中心,围绕他来进行布局。

元器件应匀称、整体、紧凑的排列在PCB上,尽量削减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并行排列,这样不但美观,而且装旱简单,易于批量生产。

特别元器件的位置在布局时一般要遵守以下原则:1、尽可能缩短高频元器件之间的连接,设法削减他们的分布参数及和相互间的电磁干扰。

易受干扰的元器件不能相互离的太近,输入和输出应尽量远离。

2一些元器件或导线有可能有较高的电位差,应加大他们的距离,以免放电引起意外短路。

高电压的元器件应尽量放在手触及不到的地方。

3、重量超过15G的元器件,可用支架加以固定,然后焊接。

那些又重又热的元器件,不应放到电路板上,应放到主机箱的底版上,且考虑散热问题。

热敏元器件应远离发热元器件。

4、对与电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元器件的布局应考虑整块扳子的结构要求,一些常常用到的开关,在结构允许的状况下,应放置到手简单接触到的地方。

多层PCB布线与布局原则

多层PCB布线与布局原则

多层PCB 设计布局和布线原则在电路板布局过程中需要遵循的一般原则在电路板布局过程中需要遵循的一般原则::(1)元器件最好单面放置。

若需要双面放置元器件,在底层(Bottom Layer )放置插针式元器件,就可能造成电路板不易安放,也不利于焊接,所以底层(Bottom Layer )最好只放置贴片元器件,类似常见的计算机显卡PCB 板上的元器件布置方法。

单面放置时只需在电路板的一个面上做丝印层,便于降低成本。

(2)合理安排接口元器件的位置和方向。

一般来说,作为电路板和外界(电源、信号线)接的连接器元器件,通常置在电路板的边缘,如串口和并口。

放在电路板的中央,不利于接线,也可能因为其他元器件的阻碍而无法连接。

另外还要注意接口的方向,使连接线可以顺利地引出,远离电路板。

接口放置后,应当利用接口元器件的String (字符串)清晰地标明接口的种类;对于电源类接口,应当标明电压等级,防止因接线错误导致电路板烧毁。

(3)高压元器件和低压元器件之间最好要有较宽的电气隔离带。

不要将电压等级相差很大的元器件摆放在一起,这样既有利于电气绝缘,对信号的隔离和抗干扰也有很大好处。

(4)电气连接关系密切的元器件最好放置在一起。

这就是模块化的布局思想。

(5)对于易产生噪声的元器件,如时钟发生器和晶振等高频器件,布局时应尽量放在靠近CPU 的时钟输入端。

大电流电路和开关电路也易产生噪声,这些元器件或模块也应该远离逻辑控制电路和存储电路等高速信号电路,可能的话,尽量采用控制板结合功率板的方式,利用接口来连接,以提高电路板整体的抗干扰能力和工作可靠性。

(6)在电源和芯片周围尽量放置去耦电容和滤波电容。

这是改善电路板电源质量,提高抗干扰能力的一项重要措施。

实际应用中,印制电路板的走线、引脚连线和接线都有可能带来较大的寄生电感,导致电源波形和信号波形中出现高频纹波和毛刺,而在电源和地之间放置一个0.1µF 或者更大的电容,以进一步改善电源质量。

PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则

PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则

PCB 板基础知识一、PCB 板的元素1、 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 signal layer内部电源/接地层 internal plane layer机械层mechanical layer 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mask layer 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silkscreen layer 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other layer 禁止布线层 Keep Out Layer钻孔导引层 drill guide layer钻孔图层 drill drawing layer复合层 multi-layer2、 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;(1) 元器件封装分类通孔式元器件封装THT,through hole technology表面贴元件封装 SMT Surface mounted technology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 DIP14 等;3常见元器件封装电阻类 普通电阻AXIAL-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;可变电阻类元件封装的编号为VR ⨯, 其中⨯表示元件的类别;电容类 非极性电容 编号RAD ⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;极性电容 编号RB xx -yy ,xx 表示元件引脚间的距离,yy 表示元件的直径; 二极管类 编号DIODE-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;晶体管类 器件封装的形式多种多样;集成电路类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3、 铜膜导线 是指PCB 上各个元器件上起电气导通作用的连线,它是PCB 设计中最重要的部分;对于印制电路板的铜膜导线来说,导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指标,这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系; 印制电路板走线的原则:◆走线长度:尽量走短线,特别对小信号电路来讲,线越短电阻越小,干扰越小;◆走线形状:同一层上的信号线改变方向时应该走135°的斜线或弧形,避免90°的拐角;◆走线宽度和走线间距:在PCB 设计中,网络性质相同的印制板线条的宽度要求尽量一致,这样有利于阻抗匹配;走线宽度 通常信号线宽为: ~,10mil电源线一般为~ 在条件允许的范围内,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>信号线焊盘、线、过孔的间距要求PAD and VIA : ≥ 12milPAD and PAD : ≥ 12milPAD and TRACK : ≥ 12milTRACK and TRACK : ≥ 12mil密度较高时:PAD and VIA : ≥ 10milPAD and PAD : ≥ 10milPAD and TRACK : ≥ 10milTRACK and TRACK : ≥ 10mil4、 焊盘和过孔引脚的钻孔直径=引脚直径+10~30mil引脚的焊盘直径=钻孔直径+18milPCB 布局原则1、 根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性; 按工艺设计规范的要求进行尺寸标注;2. 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域;根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区;3. 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程;加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装——元件面贴、插混装元件面插装焊接面贴装一次波峰成型——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装;4、布局操作的基本原则A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.C. 布局应尽量满足以下要求: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;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;F. 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil;G. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定;5. 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置;同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验;6. 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件;7. 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间;8. 需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔;当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接;9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直, 阻排及SOPPIN间距大于等于元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于50mil的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接;10. BGA与相邻元件的距离>5mm;其它贴片元件相互间的距离>;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;有压接件的PCB,压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件;11. IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短;12. 元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔;13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根据其属性合理布置;串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil;匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端,对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配;14. 布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性,并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系,经确认无误后方可开始布线;布线布线是整个PCB设计中最重要的工序;这将直接影响着PCB板的性能好坏;在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求;如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门;其次是电器性能的满足;这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准;这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能;接着是美观;假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块;这样给测试和维修带来极大的不便;布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法;这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了;布线时主要按以下原则进行:①.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能;在条件允许的范围内,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:~,最细宽度可达~,电源线一般为~;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则不能这样使用②.预先对要求比较严格的线如高频线进行布线,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;③.振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是;时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零;④.尽可能采用45o的折线布线,不可使用90o折线,以减小高频信号的辐射;要求高的线还要用双弧线⑤.任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;⑥.关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地;⑦.通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用“地线-信号-地线”的方式引出;⑧.关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用⑨.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和DRC检查无误后,对未布线区域进行地线填充,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;或是做成多层板,电源,地线各占用一层;Alitum Designer的PCB板布线规则对于PCB的设计, AD提供了详尽的10种不同的设计规则,这些设计规则则包括导线放置、导线布线方法、元件放置、布线规则、元件移动和信号完整性等规则;根据这些规则, Protel DXP进行自动布局和自动布线;很大程度上,布线是否成功和布线的质量的高低取决于设计规则的合理性,也依赖于用户的设计经验;对于具体的电路可以采用不同的设计规则,如果是设计双面板,很多规则可以采用系统默认值,系统默认值就是对双面板进行布线的设置;本章将对Protel DXP的布线规则进行讲解;设计规则设置进入设计规则设置对话框的方法是在PCB电路板编辑环境下,从Protel DXP的主菜单中执行菜单命令Desing/Rules ……,系统将弹出如图6-1所示的PCB Rules and Constraints EditorPCB设计规则和约束对话框;图6-1 PCB设计规则和约束对话框该对话框左侧显示的是设计规则的类型,共分10类;左边列出的是Desing Rules 设计规则 ,其中包括Electrical 电气类型、 Routing 布线类型、 SMT 表面粘着元件类型规则等等,右边则显示对应设计规则的设置属性;该对话框左下角有按钮Priorities ,单击该按钮,可以对同时存在的多个设计规则设置优先权的大小;对这些设计规则的基本操作有:新建规则、删除规则、导出和导入规则等;可以在左边任一类规则上右击鼠标,将会弹出如6-2所示的菜单;在该设计规则菜单中, New Rule是新建规则; Delete Rule是删除规则; ExportRules是将规则导出,将以 .rul为后缀名导出到文件中; Import Rules是从文件中导入规则;Report ……选项,将当前规则以报告文件的方式给出; 图6 —2设计规则菜单下面,将分别介绍各类设计规则的设置和使用方法;电气设计规则Electrical 电气设计规则是设置电路板在布线时必须遵守,包括安全距离、短路允许等4个小方面设置;1 . Clearance 安全距离选项区域设置安全距离设置的是PCB 电路板在布置铜膜导线时,元件焊盘和焊盘之间、焊盘和导线之间、导线和导线之间的最小的距离;下面以新建一个安全规则为例,简单介绍安全距离的设置方法;1 在Clearance上右击鼠标,从弹出的快捷菜单中选择New Rule ……选项,如图6-3所示;图6-3 新建规则系统将自动当前设计规则为准,生成名为Clearance_1的新设计规则,其设置对话框如图6-4所示;图6-4 新建Clearance_1设计规则2 在Where the First object matches选项区域中选定一种电气类型;在这里选定Net单选项,同时在下拉菜单中选择在设定的任一网络名;在右边Full Query中出现InNet 字样,其中括号里也会出现对应的网络名;3 同样的在where the Second object matches选项区域中也选定Net单选项,从下拉菜单中选择另外一个网络名;4 在Constraints选项区域中的Minimum Clearance文本框里输入8mil ;这里Mil 为英制单位, 1mil=10 -3 inch, linch= ;文中其他位置的mil也代表同样的长度单位;5 单击Close按钮,将退出设置,系统自动保存更改;设计完成效果如图6-5所示;图6-5 设置最小距离2 . Short Circuit 短路选项区域设置短路设置就是否允许电路中有导线交叉短路;设置方法同上,系统默认不允许短路,即取消Allow Short Circuit复选项的选定,如图6- 6所示;图6-6 短路是否允许设置3 . Un-Routed Net 未布线网络选项区域设置可以指定网络、检查网络布线是否成功,如果不成功,将保持用飞线连接;4 . Un-connected Pin 未连接管脚选项区域设置对指定的网络检查是否所有元件管脚都连线了;布线设计规则Routing 布线设计规则主要有如下几种;1 . Width 导线宽度选项区域设置导线的宽度有三个值可以供设置,分别为Max width 最大宽度、 Preferred Width 最佳宽度、 Min width 最小宽度三个值,如图6-7所示;系统对导线宽度的默认值为10mil ,单击每个项直接输入数值进行更改;这里采用系统默认值10mil设置导线宽度;图6 -7 设置导线宽度2. Routing Topology 布线拓扑选项区域设置拓扑规则定义是采用的布线的拓扑逻辑约束; Protel DXP中常用的布线约束为统计最短逻辑规则,用户可以根据具体设计选择不同的布线拓扑规则; Protel DXP提供了以下几种布线拓扑规则;Shortest 最短规则设置最短规则设置如图6-8所示,从Topology下拉菜单中选择Shortest选项,该选项的定义是在布线时连接所有节点的连线最短规则;图6 -8 最短拓扑逻辑Horizontal 水平规则设置水平规则设置如图6- 9所示,从Topoogy下拉菜单中选择Horizontal选基;它采用连接节点的水平连线最短规则;图6-9 水平拓扑规则Vertical 垂直规则设置垂直规则设置如图6-10所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Vertical选项;它采和是连接所有节点,在垂直方向连线最短规则;图 6-10 垂直拓扑规则Daisy Simple 简单雏菊规则设置简单雏菊规则设置如图 6-11所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy simple选项;它采用的是使用链式连通法则,从一点到另一点连通所有的节点,并使连线最短;图 6-11简单雏菊规则Daisy-MidDriven 雏菊中点规则设置雏菊中点规则设置如图6-12所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy_MidDiven 选项;该规则选择一个Source 源点,以它为中心向左右连通所有的节点,并使连线最短;图 6-12雏菊中点规则Daisy Balanced 雏菊平衡规则设置雏菊平衡规则设置如图6-13所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy Balanced 选项;它也选择一个源点,将所有的中间节点数目平均分成组,所有的组都连接在源点上,并使连线最短;图 6-13雏菊平衡规则Star Burst 星形规则设置星形规则设置如图6-14所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Star Burst选项;该规则也是采用选择一个源点,以星形方式去连接别的节点,并使连线最短;图 6-14 Star Burst 星形规则3. Routing Rriority 布线优先级别选项区域设置该规则用于设置布线的优先次序,设置的范围从0~100 ,数值越大,优先级越高,如图6-15所示;图 6-15 布线优先级设置4. Routing Layers 布线图选殴区域设置该规则设置布线板导的导线走线方法;包括顶层和底层布线层,共有32个布线层可以设置,如图6-16所示;图 6-16 布线层设置由于设计的是双层板,故Mid-Layer 1到Mid-Layer30都不存在的,该选项为灰色不能使用,只能使用Top Layer和Bottom Layer两层;每层对应的右边为该层的布线走法;Prote DXP提供了11种布线走法,如图6 -17所示;图 6-17 11 种布线法各种布线方法为: Not Used该层不进行布线; Horizontal该层按水平方向布线 ;Vertical该层为垂直方向布线; Any该层可以任意方向布线; Clock该层为按一点钟方向布线; Clock该层为按两点钟方向布线; Clock该层为按四点钟方向布线;Clock该层为按五点钟方向布线; 45Up该层为向上45 °方向布线、 45Down该层为向下 45 °方法布线; Fan Out该层以扇形方式布线;对于系统默认的双面板情况,一面布线采用Horizontal 方式另一面采用Vertical 方式;5 . Routing Corners 拐角选项区域设置布线的拐角可以有45 °拐角、90 °拐角和圆形拐角三种,如图6-18所示;图 6-18 拐角设置从Style上拉菜单栏中可以选择拐角的类型;如图6 -16中Setback文本框用于设定拐角的长度; To文本框用于设置拐角的大小;对于90 °拐角如图6-19所示,圆形拐角设置如图6-20所示;图 6-19 90 °拐角设置图 6-20 圆形拐角设置6 . Routing Via Style 导孔选项区域设置该规则设置用于设置布线中导孔的尺寸,其界面如图6-21所示;图 6 -21 导孔设置可以调协的参数有导孔的直径via Diameter和导孔中的通孔直径Via Hole Size ,包括Maximum 最大值、 Minimum 最小值和Preferred 最佳值;设置时需注意导孔直径和通孔直径的差值不宜过小,否则将不宜于制板加工;合适的差值在10mil以上;阻焊层设计规则Mask 阻焊层设计规则用于设置焊盘到阻焊层的距离,有如下几种规则;1 . Solder Mask Expansion 阻焊层延伸量选项区域设置该规则用于设计从焊盘到阻碍焊层之间的延伸距离;在电路板的制作时,阻焊层要预留一部分空间给焊盘;这个延伸量就是防止阻焊层和焊盘相重叠,如图6 —22所示系统默认值为4mil,Expansion设置预为设置延伸量的大小;图 6 — 22 阻焊层延伸量设置2 . Paste Mask Expansion 表面粘着元件延伸量选项区域设置该规则设置表面粘着元件的焊盘和焊锡层孔之间的距离,如图6 —23所示,图中的Expansion设置项为设置延伸量的大小;图 6 — 23 表面粘着元件延伸量设置内层设计规则Plane 内层设计规则用于多层板设计中,有如下几种设置规则;1 . Power Plane Connect Style 电源层连接方式选项区域设置电源层连接方式规则用于设置导孔到电源层的连接,其设置界面如图6 —24所示;图 6 — 24 电源层连接方式设置图中共有5项设置项,分别是:Conner Style 下拉列表:用于设置电源层和导孔的连接风格;下拉列表中有 3 个选项可以选择: Relief Connect 发散状连接、 Direct connect 直接连接和 No Connect 不连接;工程制板中多采用发散状连接风格;Condctor Width 文本框:用于设置导通的导线宽度;Conductors 复选项:用于选择连通的导线的数目,可以有 2 条或者 4 条导线供选择;Air-Gap 文本框:用于设置空隙的间隔的宽度;Expansion 文本框:用于设置从导孔到空隙的间隔之间的距离;2. Power Plane Clearance 电源层安全距离选项区域设置该规则用于设置电源层与穿过它的导孔之间的安全距离,即防止导线短路的最小距离,设置界面如图6 — 25所示,系统默认值20mil;图 6 — 25 电源层安全距离设置3 . Polygon Connect style 敷铜连接方式选项区域设置该规则用于设置多边形敷铜与焊盘之间的连接方式,设置界面如图6 — 26所示;图 6 — 26 敷铜连接方式设置该设置对话框中Connect Style 、 Conductors和Conductor width的设置与Power Plane Connect Style选项设置意义相同,在此不同志赘述;最后可以设定敷铜与焊盘之间的连接角度,有90angle90 ° 和45Angle 45 °角两种方式可选;测试点设计规则Testpiont 测试点设计规则用于设计测试点的形状、用法等,有如下几项设置;1 . Testpoint Style 测试点风格选项区域设置该规则中可以指定测试点的大小和格点大小等,设置界面如图6 — 27所示;图 6 — 27 测试点风格设置该设置对话框有如下选项:Size文本框为测试点的大小, Hole Size文本框为测试点的导孔的大小,可以指定Min 最小值、 Max 最大值和 Preferred 最优值;Grid Size文本框:用于设置测试点的网格大小;系统默认为1mil大小;Allow testpoint under component 复选项:用于选择是否允许将测试点放置在元件下面;复选项Top 、 Bottom等选择可以将测试点放置在哪些层面上;右边多项复选项设置所允许的测试点的放置层和放置次序;系统默认为所有规则都选中;2 . Testpoint Usage 测试点用法选项区域设置测试点用法设置的界面如图6 — 28所示;图 6 — 28 测试点用法设置该设置对话框有如下选项:Allow multiple testpoints on same net复选项:用于设置是否可以在同一网络上允许多个测试点存在;Testpoint 选项区域中的单选项选择对测试点的处理,可以是Required 必须处理、 Invalid 无效的测试点和 Don't care 可忽略的测试点;电路板制板规则Manufacturing 电路板制板规则用于对电路板制板的设置,有如下几类设置:1. Minimum annular Ring 最小焊盘环宽选项区域设置电路板制作时的最小焊盘宽度,即焊盘外直径和导孔直径之间的有效期值,系统默认值为10 mil;2 . Acute Angle 导线夹角设置选项区域设置对于两条铜膜导线的交角,不小于90 °;3 . Hole size 导孔直径设置选项区域设置该规则用于设置导孔的内直径大小;可以指定导孔的内直径的最大值和最小值;Measurement Method下拉列表中有两种选项: Absolute以绝对尺寸来设计, Percent以相对的比例来设计;采用绝对尺寸的导孔直径设置对话框如图6 — 29所示以mil为单位;图 6 — 29 导孔直径设置对话框4 . Layers Pais 使用板层对选项区域设置在设计多层板时,如果使用了盲导孔,就要在这里对板层对进行设置;对话框中的复选取项用于选择是否允许使用板层对 layers pairs 设置;本章中,对Protel DXP提供的10种布线规则进行了介绍,在设计规则中介绍了每条规则的功能和设置方法;这些规则的设置属于电路设计中的较高级的技巧,它设计到很多算法的知识;掌握这些规则的设置,就能设计出高质量的PCB电路;双面板布线技巧一双面板布线技巧在当今激烈竞争的电池供电市场中,由于成本指标限制,设计人员常常使用双面板;尽管多层板4层、6层及8层方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势,成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略,采用双面板;在本文中,我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用,有无地平面时电流回路的设计策略,以及对双面板元件布局的建议;自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项设计PCB 时,往往很想使用自动布线;通常,纯数字的电路板尤其信号电平比较低,电路密度比较小时采用自动布线是没有问题的;但是,在设计模拟、混合信号或高速电路板时,如果采用布线软件的自动布线工具,可能会出现一些问题,甚至很可能带来严重的电路性能问题;例如,图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层;此双面板的底层如图2所示,这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示;设计此混合信号电路板时,经仔细考虑,将器件手工放在板上,以便将数字和模拟器件分开放置;采用这种布线方案时,有几个方面需要注意,但最麻烦的是接地;如果在顶层布地线,则顶层的器件都通过走线接地;器件还在底层接地,顶层和底层的地线通过电路板最右侧的过孔连接;当检查这种布线策略时,首先发现的弊端是存在多个地环路;另外,还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了;这种接地方案的可取之处是,模拟器件12位A/D转换器MCP3202和参考电压源MCP4125放在电路板的最右侧,这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过;图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示;在手工布线时,为确保正确实现电路,需要遵循一些通用的设计准则:尽量采用地平面作为电流回路;将模拟地平面和数字地平面分开;如果地平面被信号走线隔断,为降低对地电流回路的干扰,应使信号走线与地平面垂直;模拟电路尽量靠近电路板边缘放置,数字电路尽量靠近电源连接端放置,这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应;这两种双面板都在底层布有地平面,这种做法是为了方便工程师解决问题,使其可快速明了电路板的布线;厂商的演示板和评估板通常采用这种布线策略;但是,更为普遍的做法是将地平面布在电路板顶层,以降低电磁干扰;图 1 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的顶层图 2 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的底层图 3a 图1、图2、图4和图5中布线的电路原理图图 3b 图1、图2、图4和图5中布线的模拟部分电路原理图有无地平面时的电流回路设计对于电流回路,需要注意如下基本事项:1. 如果使用走线,应将其尽量加粗;。

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1.印制电路板上的元器件布局
首先,要考虑PcB尺寸大小。

PcB尺寸过大时,印制线路长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且临近线条易受干扰。

在确定PcB尺寸后,再确定
特殊元件的位置。

最后,A TMEL代理根据电路的功能单元,对电路的全部元件进行布局。

(1)确定特殊元件的位置
①尽可能缩短高频元件直接的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干
扰。

易受干扰的元件不能相互离得太近,输入和输出元件应尽量远离。

②某些元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,以免放电引起意外短路。

带强电的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

⑤质量超过158的元件,应当用支架加以固定,然后焊接。

那些又大又重、发热量多
的元件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且考虑散热问题。

热敏元件应远离发热元件。

④对于电位器、可调电感线圈、可变电容器及微动开头等可调元件的布局要考虑整
机的结构要求。

若是机内调节,应放在印制板上便于调节的地方;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应。

⑤应留出印制板的定位孔和固定支架所占用的位置。

(2)根据电路的功能单元对电路的全部元件进行布局
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,并使信号尽可能地保持一致的方向。

⑧以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。

地排列在PcB上,尽量减少和缩短各元件之间的引线和连接。

③在高频条件下工作的电路,要考虑元件之间的分布参数。

件平行排列。

这样,不但美观,而且焊接容易,易于批量生产。

般电路应尽可能使元
④位于电路板边缘的元件,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或4,3。

电路板面尺寸大于200 mm×150 mm时,应考虑电路板所
受的机械强度。

2.印制电路板布线的一般原则·
(1)电路中的电流环路应保持最小。

(2)使用较大的地平面以减小地线阻抗。

(3)电源线和地线应相互接近。

(4)在多层电路板中,应把电源面和地平面分开。

(5)在先进的工程设计中,A TMEL代理商优化印制电路板的最好的方法是使用镜像平面。

像平面能够消除由电源或地平面产生的于扰而对电子电路所造成的影响。

总之,应使板上各部分电路之间不发生干扰,能正常工作;对外辐射发射和传导发射应尽可能低;应使外来干扰对板上电路不发生影响。

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