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1、在當(dāng)今激烈競(jìng)爭(zhēng)的電池供電市場(chǎng)中,由于成本指標(biāo)限制,設(shè)計(jì)人員常常使用雙面板。盡管多層板(4層、6層及8層)方案在尺寸、噪聲和性能方面具有明顯優(yōu)勢(shì),成本壓力卻促使工程師們重新考慮其布線策略,采用雙面板。在本文中,我們將討論自動(dòng)布線功能的正確使用和錯(cuò)誤使用,有無(wú)地平面時(shí)電流回路的設(shè)計(jì)策略,以及對(duì)雙面板元件布局的建議。自動(dòng)布線的優(yōu)缺點(diǎn)以及模擬電路布線的注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)PCB時(shí),往往很想使用自動(dòng)布線。通常,純數(shù)字的電路板(尤其信號(hào)電平比較低,電路密度比較小時(shí))采用自動(dòng)布線是沒(méi)有問(wèn)題的。但是,在設(shè)計(jì)模擬、混合信號(hào)或高速電路板時(shí),如果采用布線軟件的自動(dòng)布線工具,可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,甚至很可能帶來(lái)嚴(yán)重的電路性能問(wèn)
2、題。例如,圖1中顯示了一個(gè)采用自動(dòng)布線設(shè)計(jì)的雙面板的頂層。此雙面板的底層如圖2所示,這些布線層的電路原理圖如圖3a和圖3b所示。設(shè)計(jì)此混合信號(hào)電路板時(shí),經(jīng)仔細(xì)考慮,將器件手工放在板上,以便將數(shù)字和模擬器件分開(kāi)放置。采用這種布線方案時(shí),有幾個(gè)方面需要注意,但最麻煩的是接地。如果在頂層布地線,則頂層的器件都通過(guò)走線接地。器件還在底層接地,頂層和底層的地線通過(guò)電路板最右側(cè)的過(guò)孔連接。當(dāng)檢查這種布線策略時(shí),首先發(fā)現(xiàn)的弊端是存在多個(gè)地環(huán)路。PCB打樣:5另外,還會(huì)發(fā)現(xiàn)底層的地線返回路徑被水平信號(hào)線隔斷了。這種接地方案的可取之處是,模擬器件(12位A/D轉(zhuǎn)換器MCP3202和2.5V參考電壓源MCP412
3、5)放在電路板的最右側(cè),這種布局確保了這些模擬芯片下面不會(huì)有數(shù)字地信號(hào)經(jīng)過(guò)。圖3a和圖3b所示電路的手工布線如圖4、圖5所示。在手工布線時(shí),為確保正確實(shí)現(xiàn)電路,需要遵循一些通用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:盡量采用地平面作為電流回路;將模擬地平面和數(shù)字地平面分開(kāi);如果地平面被信號(hào)走線隔斷,為降低對(duì)地電流回路的干擾,應(yīng)使信號(hào)走線與地平面垂直;模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置,數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置,這樣做可以降低由數(shù)字開(kāi)關(guān)引起的di/dt效應(yīng)。Q/2607984536這兩種雙面板都在底層布有地平面,這種做法是為了方便工程師解決問(wèn)題,使其可快速明了電路板的布線。廠商的演示板和評(píng)估板通常采用這種布線策略。但是,
4、更為普遍的做法是將地平面布在電路板頂層,電路板制作之電路板布線設(shè)計(jì)(一)PCB布線設(shè)計(jì)(一)以降低電磁干擾。圖1 采用自動(dòng)布線為圖3所示電路原理圖設(shè)計(jì)的電路板的頂層PCB布線設(shè)計(jì)(一)圖2 采用自動(dòng)布線為圖3所示電路原理圖設(shè)計(jì)的電路板的底層PCB布線設(shè)計(jì)(一)圖3a 圖1、圖2、圖4和圖5中布線的電路原理圖PCB布線設(shè)計(jì)(一)圖3b 圖1、圖2、圖4和圖5中布線的模擬部分電路原理圖有無(wú)地平面時(shí)的電流回路設(shè)計(jì)對(duì)于電流回路,需要注意如下基本事項(xiàng):1. 如果使用走線,應(yīng)將其盡量加粗PCB上的接地連接如要考慮走線時(shí),設(shè)計(jì)應(yīng)將走線盡量加粗。這是一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則,但要知道,接地線的最小寬度是從此點(diǎn)到末端的有效寬度,此處“末端”指距離電源連接端最遠(yuǎn)的點(diǎn)。2. 應(yīng)避免地環(huán)路3. 如果不能采用地平面,應(yīng)采用星形連接策略(見(jiàn)圖6)通過(guò)這種方法,地電流
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