PCBLayout初學者必會知識總結(jié)

1、PCB是印刷電路板（即Printed Circuit Board 地簡稱.印刷電路板是組裝電子零件用地基板 ,是在通 用基材上按預(yù)定設(shè)計形成點間連接及印制元件地印制板.該產(chǎn)品地主要功能是使各種電子零組件形成 預(yù)定電路地連接，起中繼傳輸?shù)刈饔?，是電子產(chǎn)品地關(guān)鍵電子互連件，有“電子產(chǎn)品之母”之稱.本內(nèi)容為pcb layout初學者整理了相關(guān)地技術(shù)點及設(shè)計經(jīng)驗、技巧等知識，方便初學者快速上手.一、pcb layout 是什么PCB是印刷電路板（即Printed Circuit Board> 地簡稱.印刷電路板是組裝電子零件用地基板,是在通用基材上按預(yù)定設(shè)計形成點間連接及印制元件地印制板.該產(chǎn)品

2、地主要功能是使各種電子零組件形成預(yù)定電路地連接，起中繼傳輸?shù)刈饔茫请娮赢a(chǎn)品地關(guān)鍵電子互連件，有“電子產(chǎn)品之母”之稱. 印刷電路板作為電子零件裝載地基板和關(guān)鍵互連件，任何電子設(shè)備或產(chǎn)品均需配備.其下游產(chǎn)業(yè)涵蓋 范圍相當廣泛，涉及一般消費性電子產(chǎn)品、信息、通訊、醫(yī)療，甚至航天科技（資訊 行情 論壇 >產(chǎn)品等領(lǐng)域.隨著科學技術(shù)地發(fā)展，各類產(chǎn)品地電子信息化處理需求逐步增強，新興電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，使 PCB產(chǎn)品地用途和市場不斷擴展.新興地3G手機、汽車電子、LCD IPTV、數(shù)字電視、計算機地更新 換代還將帶來比現(xiàn)在傳統(tǒng)市場更大地PCB市場.LAYOU是布局規(guī)劃地意思.結(jié)合起來：PCB LAYO

3、U就是印刷電路板布局布線地中文意思.二、Pcb layout基礎(chǔ)之常用電子元器件英文特別是在用PADS9.3或者allegro16.3 畫原理圖時，了解常用電子元器件英文是不可少地一個環(huán) 節(jié).經(jīng)常我們用一個零件地前三個英文字母來代替一個零件,pcb設(shè)計培訓(xùn)中例如：電阻用 RES，電容用CAP,電感用IND,等等.下面列舉了一些相信能幫助你.電壓 voltage電流 curre nt歐姆Ohm伏特Volt安培Ampere瓦特Watt電路 circuit電路元件 circuit element,電阻 resista nee 電阻器resistor 電感 in ducta nee 電感器in duc

4、tor 電容 capacita nee 電容器capacitor 歐姆定律Ohm' s law 基爾霍夫定律Kirchhoff ' s law 基爾霍夫電壓定律 Kirchhoff ' s voltage law(KVL> 基爾霍夫電流定律 Kirchhoff ' s current law(KCL> 回路loop 網(wǎng)絡(luò) network無源二端網(wǎng)絡(luò) passive two-terminal network 有源二端網(wǎng)絡(luò) active two-terminal network三、pcb layout中必須要考慮地問題pcb設(shè)計畫電路邊框,邊框線與元件引

5、腳焊盤最短距離不能小于2MM,(般取5MM較合理否則下料困難.同一電路板中，電源線.地線比信號線粗.元件布局原則一般原則：在PCB設(shè)計中，如果電路系統(tǒng)同時存在數(shù)字電路和模擬電路.pcblayout培訓(xùn)以及大電流電路,則必須分開布局，使各系統(tǒng)之間藕合達到最小在同一類型電路中，按信號流向及功能，分塊,分區(qū)放置元件.輸入信號處理單元，輸出信號驅(qū)動元件應(yīng)靠近 pcb設(shè)計培訓(xùn)電路板邊，使輸入輸出信號線盡可能 短,以減小輸入輸出地干擾.元件放置方向：元件只能沿水平和垂直兩個方向排列.否則不得于插件.當元件間電位差較大時 元件間距應(yīng)足夠大，防止岀現(xiàn)放電現(xiàn)象.元件間距.對于中等密度板,小元件，如小功率電阻，電

6、容，二極管，等分立元件彼此地間距與插件， 焊接工藝有關(guān)，波峰焊接時，元件間距可以取50-100MIL(1.27 - 2.54MM手工可以大些，如取100MIL, 集成電路芯片，元件間距一般為100- 150MIL在而已進IC去藕電容要靠近芯片地電源秋地線引腳.不然濾波效果會變差.在數(shù)字電路中，為保證數(shù)字電路系統(tǒng)可靠工作，在每一數(shù)字集成電路芯片地電源和地之間均放置IC去藕電容.去藕電容一般采用瓷片電容，容量為0.010.1UF去藕電容容量地選擇一般按系統(tǒng)工作頻率F地倒數(shù)選擇.此外,在電路電源地入口處地電源線和地線之間也需加接一個10UF地電容，以及一個0.01UF地瓷片電容.時鐘電路元件盡量靠近

7、單片機芯片地時鐘信號引腳，以減小時鐘電路地連線長度.且下面最好不要走線.剛印刷導(dǎo)線電阻大，線上地電壓降也就大，影響電路地性能，線寬太寬，則布線密度不高，板面 積增加，除了增加成本外，也不利于小型化.如果電流負荷以20A/平方毫M計算，當覆銅箔厚度為0.5MM時,(一般為這么多,> 則1MM約 40MIL>線寬地電流負荷為1A,因此，線寬取1 - 2.54MM(40- 100MIL能滿足一般地應(yīng)用要求,大功率設(shè) 備板上地地線和電源，根據(jù)功率大小，可適當增加線寬，而在小功率地數(shù)字電路上，為了提高布線密度 最小線寬取0.254 1.27MM（10- 15MIL>就能滿足.四、pcb

8、 layout項目師應(yīng)該熟悉地幾種模塊下面是在pcb設(shè)計中經(jīng)常會碰到地幾個模塊，作為一個pcb layout項目師應(yīng)該對這些熟悉.l-mode 和 CHTMLi-mode是日本電信（NTT>地子公司DoCoM在日本市場推岀地無線通訊服務(wù).是目前世界上使用 人數(shù)最多（都在日本 >地無線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)-mode和WAP地主要區(qū)別在于：I-mode地內(nèi)容是用CHTM寫成地，因此現(xiàn)行地大部分網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容只要稍做修改可以 使用。而 WAP使用地是 WML,pcblayout培訓(xùn)現(xiàn)有地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容必須轉(zhuǎn)化為 WM才能被WAP所使用.CHTML（Compact HTML>HTML一種變體.與 HTM1

9、大部分兼容.藍牙（BlueTooth>藍牙是一種支持設(shè)備短距離通信（一般是10m之內(nèi)地無線電技術(shù).pcblayout設(shè)計培訓(xùn)能在包括移動電話、PDA無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進行無線信息交換.它地標準是IEEE802.15.工作在2.4HGZ頻帶.帶寬為1Mb/s（注：藍牙這名字很有意思，來自公元10世紀統(tǒng)一丹麥和瑞典地斯堪地納維亞國王地名字.>Wireless LAN無線局域網(wǎng),是由局域網(wǎng)發(fā)展而來,標準是IEEE802.11、IEEE802.11b和IEEE802.11a.其中802.11b工作在2.4GHz頻帶，帶寬可達11Mbps.而802.11a定義在5G

10、Hz頻帶，帶寬有望達到54Mb/s .但相應(yīng)地,WirelessHomeRFHomeRI主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計地無線射頻技術(shù)，是IEEE802.11與DECT地結(jié)合,旨在降低成本.HomeRF也采用了擴頻技術(shù)，工作在2.4GHz頻帶，目前HomeR地帶寬為12Mb/s,未來會增到10Mb/s.Syn cMLSyncML是一種行業(yè)通用地移動數(shù)據(jù)同步化協(xié)議.利用SyncML可使移動設(shè)備上地數(shù)據(jù)與遠程數(shù)據(jù) 保持同步狀態(tài).由Ericsson、IBM、Lotus、Matsushita、Motorola、Nokia、Palm、Psion 和 Starfish Software等公司組成地協(xié)會所開發(fā).五、pcb

11、 layout 基礎(chǔ)之電源、地線地處理對每個從事電子產(chǎn)品設(shè)計地項目人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產(chǎn)生地原因,pcblayout既使在整個PCB板中地布線完成得都很好，但因為電源、地線地考慮不周到而引起地 干擾，會使產(chǎn)品地性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品地成功率.所以對電、地線地布線要認真對待，把 電、地線所產(chǎn)生地噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品地質(zhì)量.現(xiàn)只對降低式抑制噪音作以表述：A、 用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上地地方都與地相連接作為地線用.pcb設(shè)計培 訓(xùn)或是做成多層板，電源,地線各占用一層.B、 眾所周知地是在電源、地線之間加上去耦電容.C、盡量加寬電源、地線寬度，最好是

12、地線比電源線寬，它們地關(guān)系是：地線 電源線 言號線,pcb設(shè)計通常信號線寬為：0.20.3mm,最經(jīng)細寬度可達0.050.07mm,電源線為1.22.5mm對數(shù)字電路地PCB可用寬地地導(dǎo)線組成一個回路，即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用（模擬電路地地不能這 樣使用.六、pcb layout必須要了解EMI地三要素只有先了解才有可能去避免它，減少它在電路中地危害.EMC電磁兼容是pcb layout 必須地一課. 不知道如何減少EMI,那么這樣做pcb layout是沒有很大價值地電磁干擾三要素：騷擾源耦合途徑敏感設(shè)備為了實現(xiàn)電磁兼容,必須從上面三個基本要素岀發(fā)，運用技術(shù)和組織兩方面措施.所謂技術(shù)措施，就是從

13、分析電磁騷擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備著手，采取有效地 技術(shù)手段，抑制騷擾源、消除或減弱騷擾地耦合、降低敏感設(shè)備對騷擾地響應(yīng)或增加電磁敏感性電平。為了對人為騷擾進行限制，并驗證所采用地技術(shù)措施地有效性，還必須采取組織措施，制定和遵循 一套完整地標準和規(guī)范，進行合理地頻譜分配，控制與管理頻譜地使用，依據(jù)頻率、工作時間、天線方 向性等規(guī)定工作方式，分析電磁環(huán)境并選擇布置地域，進行電磁兼容性管理等.電磁騷擾源：任何形式地自然或電能裝置所發(fā)射地電磁能量，能使共享同一環(huán)境地人或其它生物受到傷害，或使其它設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致性能降低或失效，即稱為電磁騷擾源.耦合途徑：即傳輸電磁騷擾地通路或媒介

14、敏感設(shè)備（Victim： 是指當受到電磁騷擾源所發(fā)射地電磁量地作用時 ，會受到傷害地人或其它生 物，以及會發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致性能降低或失效地器件、設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng) .許多器件、設(shè)備、分系 統(tǒng)或系統(tǒng)可以既是電磁騷擾源又是敏感設(shè)備 .七、pcb layout初學者如何理解差分信號什么是差分信號?通俗地說，就是驅(qū)動端發(fā)送兩個等值、反相地信號 ,接收端通過比較這兩個電 壓地差值來判斷邏輯狀態(tài)“ 0”還是“ 1” .而承載差分信號地那一對線就稱為差分線.差分線阻抗怎么算？各種差分信號地阻抗都不一樣地，比如USB地D+ D-,差分線阻抗是90ohm,1394地差分線是 110ohm,最好先看看規(guī)格書或者

15、相關(guān)資料.現(xiàn)在已經(jīng)有很多計算阻抗工具，比如polar地si9000,影響 差分阻抗地因素有線寬、差分線間距、介質(zhì)介電常數(shù)、介質(zhì)地厚度（差分線到參考面之間地介質(zhì)厚度,一般是調(diào)整差分線間距和線寬來控制差分阻抗地.做板地時候也要跟廠家說明哪些線要控制阻抗一個差分信號是用一個數(shù)值來表示兩個物理量之間地差異.從嚴格意義上來講，所有電壓信號都是差分地,因為一個電壓只能是相對于另一個電壓而言地.在某些系統(tǒng)里，系統(tǒng)'地'被用作電壓基準點.當'地當作電壓測量基準時，這種信號規(guī)劃被稱之為單端地.我們使用該術(shù)語是因為信號是用單個導(dǎo)體上 地電壓來表示地.對于PCB LAYOU顧目師來說，最關(guān)注

16、地還是如何確保在實際走線中能完全發(fā)揮差分走線地這些 優(yōu)勢.也許只要是接觸過Layout地人都會了解差分走線地一般要求，pcb設(shè)計那就是“等長、等 距”.等長是為了保證兩個差分信號時刻保持相反極性，減少共模分量。等距則主要是為了保證兩者差分阻抗一致，減少反射.“盡量靠近原則”有時候也是差分走線地要求之一.差分走線也可以走在不同地信號層中，但一般不建議這種走法，因為不同地層產(chǎn)生地諸如阻抗、過孔地差別會破壞差模傳 輸?shù)匦Ч?，引入共模噪?此外,如果相鄰兩層耦合不夠緊密地話，會降低差分走線抵抗噪聲地能力，但 如果能保持和周圍走線適當?shù)亻g距，串擾就不是個問題.在一般頻率（GHz以下,EMI也不會是很嚴重 地問題,實驗表明，相距500Mils地差分走線，在3 M之外地輻射能量衰減已經(jīng)達到60dB,足以滿足FCC地電磁輻射標準，所以設(shè)計者根本不用過分擔心差分線耦合不夠而造成電磁不兼容問題.但所有這些規(guī)則都不是用來生搬硬套地，不少項目師似乎還不了解高速差分信號傳輸?shù)乇举|(zhì).下面重點討論 一下PCB差分信號設(shè)計中幾個常見地誤區(qū).認為差分走線一定要靠地很近.讓差分走線靠近無非是為了增強他們地耦合，既可以提高對噪聲 地免疫力，還能充分利用磁場地相反極性來抵消對外界地電磁干擾.雖說這種做法在大多數(shù)