PCB布線及基本設(shè)計(jì)方法和原則要求

1、PCB布線及基本設(shè)計(jì)方法和原則 要求PCB布線的基本設(shè)計(jì)方法和原則要求一。印刷線路元件布局結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)討論一臺(tái)性能優(yōu)良的儀器，除選擇高質(zhì)量的元器件，合理的電路外，印刷線路板的 元件布局和電氣連線方向的正確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是決定儀器能否可靠工作的一個(gè)關(guān)鍵 問(wèn)題，對(duì)同一種元件和參數(shù)的電路，由于元件布局設(shè)計(jì)和電氣連線方向的不同 會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，其結(jié)果可能存在很大的差異。因而，必須把如何正確設(shè)計(jì) 印刷線路板元件布局的結(jié)構(gòu)和正確選擇布線方向及整體儀器的工藝結(jié)構(gòu)三方面 聯(lián)合起來(lái)考慮，合理的工藝結(jié)構(gòu)，既可消除因布線不當(dāng)而產(chǎn)生的噪聲干擾，同 時(shí)便于生產(chǎn)中的安裝。調(diào)試與檢修等。下面我們針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行討論，由于優(yōu)良

2、9;'結(jié)構(gòu)卵沒有一個(gè)嚴(yán)格的“定義"和"模 式S因而下面討論，只起拋磚引玉的作用，僅供參考。每一種儀器的結(jié)構(gòu)必須 根據(jù)具體要求（電氣性能。整機(jī)結(jié)構(gòu)安裝及面板布局等要求）,采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案，并對(duì)幾種可行設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和反復(fù)修改。印刷板電源。地總線的布線結(jié)構(gòu)選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：模擬電路和數(shù)字電路在元件布 局圖的設(shè)計(jì)和布線方法上有許多相同和不同之處。模擬電路中，由于放大器的 存在，由布線產(chǎn)生的極小噪聲電壓，都會(huì)引起輸出信號(hào)的嚴(yán)重失真，在數(shù)字電 路中，TTL噪聲容限為0.4V0.6V,CMOS噪聲容限為Vcc的0.30.45倍， 故數(shù)字電路具有較強(qiáng)的抗干擾的能力。良好的電

3、源和地總線方式的合理選擇是 儀器可靠工作的重要保證，相當(dāng)多的干擾源是通過(guò)電源和地總線產(chǎn)生的，其中 地線引起的噪聲干擾最大。二 印刷電路板圖設(shè)計(jì)的基本原則要求印刷電路板的設(shè)計(jì)，從確定板的尺寸大小開始，印刷電路板的尺寸因受機(jī)箱 外殼大小限制，以能恰好安放入外殼內(nèi)為宜，其次，應(yīng)考慮印刷電路板與外接 元器件（主要是電位器。插口或另外印刷電路板）的連接方式。印刷電路板與外接 元件一般是通過(guò)塑料導(dǎo)線或金屬隔離線進(jìn)行連接。但有時(shí)也設(shè)計(jì)成插座形式。 即：在設(shè)備內(nèi)安裝一個(gè)插入式印刷電路板要留出充當(dāng)插口的接觸位置。對(duì)于安裝在印刷電路板上的較大的元件，要加金屬附件固定，以提高耐振。耐 沖擊性能。2. 布線圖設(shè)計(jì)的基

4、本方法首先需要對(duì)所選用元件器及各種插座的規(guī)格。尺寸。面積等有完全的了解；對(duì) 各部件的位置安排作合理的。仔細(xì)的考慮，主要是從電磁場(chǎng)兼容性?？垢蓴_的 角度，走線短，交叉少，電源，地的路徑及去耦等方面考慮。各部件位置定出 后，就是各部件的連線，按照電路圖連接有關(guān)引腳，完成的方法有多種，印刷 線路圖的設(shè)計(jì)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與手工設(shè)計(jì)方法兩種。最原始的是手工排列布圖。這比較費(fèi)事，往往要反復(fù)幾次，才能最后完成，這 在沒有其它繪圖設(shè)備時(shí)也可以，這種手工排列布圖方法對(duì)剛學(xué)習(xí)印刷板圖設(shè)計(jì) 者來(lái)說(shuō)也是很有幫助的。計(jì)算機(jī)輔助制圖，現(xiàn)在有多種繪圖軟件，功能各異， 但總的說(shuō)來(lái)，繪制。修改較方便，并且可以存盤貯存和打櫻接著

5、，確定印刷電路板所需的尺寸，并按原理圖，將各個(gè)元器件位置初步確定 下來(lái)，然后經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整使布局更加合理，印刷電路板中各元件之間的接線安 排方式如下：印刷電路中不允許有交叉電路，對(duì)于可能交叉的線條，可以用“鉆S 繞汀兩 種辦法解決。即，讓某引線從別的電阻。電容。三極管腳下的空隙處“鉆"過(guò)去, 或從可能交叉的某條引線的一端“繞汀過(guò)去，在特殊情況下如何電路很復(fù)雜，為 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)也允許用導(dǎo)線跨接，解決交叉電路問(wèn)題。(2) 電阻。二極管。管狀電容器等元件有立式X “臥式”兩種安裝方式。立式指 的是元件體垂直于電路板安裝。焊接，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間，臥式指的是元件體 平行并緊貼于電路板安裝，焊接，其優(yōu)

6、點(diǎn)是元件安裝的機(jī)械強(qiáng)度較好。這兩種 不同的安裝元件，印刷電路板上的元件孔距是不一樣的。(3) 同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)接在該 級(jí)接地點(diǎn)上。特別是本級(jí)晶體管基極。發(fā)射極的接地點(diǎn)不能離得太遠(yuǎn)，否則因 兩個(gè)接地點(diǎn)間的銅箔太長(zhǎng)會(huì)引起干擾與自激，采用這樣“一點(diǎn)接地法”的電路， 工作較穩(wěn)定，不易自激。(4) 總地線必須嚴(yán)格按高頻一中頻一低頻一級(jí)級(jí)地按弱電到強(qiáng)電的順序排列原 則，切不可隨便翻來(lái)復(fù)去亂接，級(jí)與級(jí)間寧肯可接線長(zhǎng)點(diǎn)，也要遵守這一規(guī)定。 特別是變頻頭。再生頭。調(diào)頻頭的接地線安排要求更為嚴(yán)格，如有不當(dāng)就會(huì)產(chǎn) 生自激以致無(wú)法工作。調(diào)頻頭等高頻電路常采用大面積包圍式地線

7、，以保證有 良好的屏蔽效果。強(qiáng)電流引線(公共地線，功放電源引線等)應(yīng)盡可能寬些，以降低布線電阻及其 電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。(6)阻抗高的走線盡量短，阻抗低的走線可長(zhǎng)一些，因?yàn)樽杩垢叩淖呔€容易發(fā)笛 和吸收信號(hào)，引起電路不穩(wěn)定。電源線。地線。無(wú)反饋元件的基極走線。發(fā)射 極引線等均屬低阻抗走線，射極跟隨器的基極走線。收錄機(jī)兩個(gè)聲道的地線必 須分開，各自成一路，一直到功效末端再合起來(lái)，如兩路地線連來(lái)連去，極易 產(chǎn)生串音，使分離度下降。三。印刷板圖設(shè)計(jì)中應(yīng)注意下列幾點(diǎn)1. 布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線 方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過(guò)程中通常需

8、要在焊接面進(jìn)行各種 參數(shù)的檢測(cè)，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢査，調(diào)試及檢修(注：指在滿足電路性能 及整機(jī)安裝與面板布局要求的前提下)。2. 各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?. 電阻，二極管的放置方式：分為平放與豎放兩種：(1) 平放：當(dāng)電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平 放較好；對(duì)于1/4W以下的電阻平放時(shí)，兩個(gè)焊盤間的距離一般取4/10英寸， 1/2W的電阻平放時(shí)，兩焊盤的間距一般取5/10英寸；二極管平放時(shí)，1N400X 系列整流管，一般取3/10英寸；N540X系列整流管，一般取45/10英寸。(2) 豎放：當(dāng)電路元件數(shù)較多，而且電路

9、板尺寸不大的情況下，一般是釆用豎放, 豎放時(shí)兩個(gè)焊盤的間距一般取12/10英寸。4. 電位器:IC座的放置原則(1) 電位器：在穩(wěn)壓器中用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓，故設(shè)計(jì)電位器應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí) 輸出電壓升高，反時(shí)針調(diào)節(jié)器節(jié)時(shí)輸出電壓降低；在可調(diào)恒流充電器中電位器 用來(lái)調(diào)節(jié)充電電流折大小，設(shè)計(jì)電位器時(shí)應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí)，電流增大。電 位器安放位軒應(yīng)當(dāng)滿中整機(jī)結(jié)構(gòu)安裝及面板布局的要求，因此應(yīng)盡可能放軒在 板的邊緣，旋轉(zhuǎn)柄朝外。(2) IC座：設(shè)計(jì)印刷板圖時(shí)，在使用IC座的場(chǎng)合下，一定要特別注意IC座上定 位槽放置的方位是否正確，并注意各個(gè)IC腳位是否正確，例如第1腳只能位于 IC座的右下角線或者左上角，而且緊靠定位槽(從焊接面看)。5. 進(jìn)出接線端布置相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為23/10英寸左右較合適。進(jìn)出線端盡可能集中在1至2個(gè)側(cè)面，不要太過(guò)離散。6. 設(shè)計(jì)布線圖時(shí)要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。7. 在保證電路性能要求的前提下，設(shè)計(jì)