元器件布局的一般原则
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元器件布局的一般原则:
元器件布局要求较多的是从机械结构、散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面进行综合考虑。元器件布局的一般原则是:先布置与机械尺寸有关的器件并锁定这些器件,然后是大的占位置的器件和电路的核心元器件,再就是外围的元器件了。下面对元器件布局需要注意的各个方面做一个简要介绍:
1.机械结构方面的要求:外部接插件、显示器件等安放位置应整齐,特别是板上各种不同
的接插件需从机箱后部直接伸出时,更应从三维角度考虑器件的安放位置。板内部接插件放置上应考虑总装时机箱内线束的美观。
2.散热方面的要求:板上有发热较多的器件时应考虑加散热器甚至风机,并与周围电解电
容、晶振等怕热元器件隔开一定距离,竖放的板子应把发热元器件放置在板的最上面,双面放元器件时底层不得放发热元器件。
3.电磁干扰方面的要求:元器件在电路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题,原则
之一是各元器件之间的引线要尽量短。在布局上,要把模拟信号、高速数字电路、噪声源(如继电器、大电流开关以及时钟电路等)这3部分合理分开,使相互间的信号偶合为最小。随着电路设计的频率越来越高,EMI对线路板的影响越来越突出。在画原理图时就可以先加上电源滤波用磁环、旁路电容等器件,每个集成电路的电源脚就近都应有一个旁路电容连到地,一般使用0.01~0.1ūF的电容,有的关键电路甚至还需要加金属屏蔽罩。
4.布线方面的要求:在元器件布局时,必须全局考虑电路板上元器件的布线,一般的原则
是布线最短,应将有连线的元器件尽量放置在一起。
对于单面板,器件一律放顶层;双面板或多层板,器件一般放顶层,只有在电路板的空间有限、器件过密时才把一些高度有限、重量较轻并且发热量少的元器件,如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在电路板的底层。
具体到元器件的放置方法,应当做到各元器件排列、分布要合理和均匀,力求达到整齐、美观、结构严谨的工艺要求。
电路板布局的步骤:
1.首先应当规划电路板。规划电路板包括选择电路板的类型、定义电路板的外形、确定电
路板的物理边界和电气边界以及预放置安装孔等工作。
2.设置电路板的栅格参数。
3.载人元器件封装库。
4.载入网络表和元器件封装。
5.对电路板的元器件进行分析,初步确定元器件的布局策略。
6.对重要的元器件进行手工布局,布局完后锁定这些预布局的元器件。
7.对其他的元器件进行自动布局。
8.手工调整元器件自动布局的结果。
注意要点:
1.设置电路板的栅格参数非常重要,它将影响到电路板手动布局和手动调整元器件的效
率。
2.元器件布局之前,应当对整个电路图进行分析,考虑电路板是否有特殊的要求,比如与
安装尺寸相关的元器件的布局,大的需要散热的元器件等。
3.元器件布局应当考虑到将来布线的方便,应当留出适当的空间以方便将来的布线,保证
电路板布线的布通率。
4.高速时钟电路应当靠近主体元器件的引脚、远离其他易受干扰的元器件。
5.去耦电容应当紧靠元器件的电源和接地端。
6.对于比较复杂的电路板,即使是采用交互式的布局方法,元器件布局的结果也很难令人
满意,这时应当考虑采用手工对元器件进行布局。