淺談設(shè)計(jì)PCB時(shí)的經(jīng)驗(yàn)分享

發(fā)布時(shí)間：2021-04-27 17:28:36 點(diǎn)擊次數(shù)：231

在規(guī)劃PCB時(shí)，我們一般會(huì)依賴曾經(jīng)在網(wǎng)上一般會(huì)找到的經(jīng)歷和技巧。每個(gè)PCB規(guī)劃都可以針對(duì)特定運(yùn)用進(jìn)行優(yōu)化，一般，其規(guī)劃規(guī)則僅適用于目標(biāo)運(yùn)用。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器PCB規(guī)則不適用于RF PCB，反之亦然。但是，某些原則關(guān)于任何PCB規(guī)劃都可以視為通用的。在這里，在本教程中，我們將介紹一些可以明顯改善PCB規(guī)劃的基本問題和技巧。

電源和信號(hào)分配

配電是任何電氣規(guī)劃中的要害要素。您全部的組件都依托力氣來發(fā)揮其功用。根據(jù)您的規(guī)劃，某些元件或許具有最佳的電源聯(lián)接，而在同一塊板上的某些元件或許具有最差的電源聯(lián)接。例如，假設(shè)全部組件都由一條走線供電，則每個(gè)組件將觀察到不同的阻抗，然后導(dǎo)致多個(gè)接地參看。例如，假設(shè)您有兩個(gè)ADC電路，一個(gè)在開端，另一個(gè)在末尾，并且兩個(gè)ADC都讀取一個(gè)外部電壓，則每個(gè)仿照電路將讀取相關(guān)于它們自己的不同電勢(shì)。

我們可以用3種或許的方法總結(jié)功率散布：單點(diǎn)源，星形源和多點(diǎn)源。

（a）單點(diǎn)電源：每個(gè)組件的電源和地線均互相分隔。全部組件的電源走線僅在單個(gè)參看點(diǎn)集合。單點(diǎn)被認(rèn)為是最適合功率的。但是，關(guān)于凌亂或大型/中型項(xiàng)目，這是不可行的。

（b）星源：星源可以看作是單點(diǎn)源的改善。由于其要害特性，它有所不同：組件之間的走線長度相同。星型聯(lián)接一般用于帶有各種時(shí)鐘的凌亂高速信號(hào)板。在高速信號(hào)PCB中，信號(hào)一般來自邊緣，然后抵達(dá)中心。全部信號(hào)都可以從中心傳到電路板的任何區(qū)域，并且區(qū)域之間的推遲最小。

（c）多點(diǎn)源：在任何情況下都被認(rèn)為是最差的。但是，它最簡略在任何電路中運(yùn)用。多點(diǎn)源或許會(huì)在組件之間以及公共阻抗耦合中產(chǎn)生參看差異。這種規(guī)劃風(fēng)格還容許高開關(guān)IC，時(shí)鐘和RF電路在同享聯(lián)接的附近電路中引進(jìn)噪聲。

當(dāng)然，在我們的日常日子中，我們將無法總是具有單一類型的散布。我們可以獲得的最佳折衷是將單點(diǎn)源與多點(diǎn)源混合在一起。你可以將仿照活絡(luò)設(shè)備和高速/ RF體系放在一個(gè)點(diǎn)中，一起將全部其他不那么活絡(luò)的外圍設(shè)備都放在一個(gè)點(diǎn)中。

動(dòng)力飛機(jī)

您是否想過是否應(yīng)該運(yùn)用電源飛機(jī)？答案是肯定的。電源板是傳遞功率并降低任何電路的噪聲的最佳方法之一。電源平面縮短了接地途徑，降低了電感，前進(jìn)了電磁兼容性（EMC）功用。還應(yīng)歸功于，兩邊的電源平面還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)平行板去耦電容器，然后避免了噪聲傳達(dá)。

電源板還有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)：由于面積較大，它容許更大的電流經(jīng)過，然后添加了PCB的工作溫度規(guī)模。但請(qǐng)留意：電源層可改善工作溫度，但也有必要考慮走線。盯梢規(guī)則由IPC-2221和IPC-9592給出

關(guān)于帶有RF源的PCB（或任何高速信號(hào)運(yùn)用），您有必要具有完好的接地層以前進(jìn)電路板的功用。信號(hào)有必要位于不同的平面上，并且運(yùn)用兩層板幾乎不或許一起達(dá)到兩個(gè)要求。假設(shè)要規(guī)劃天線或任何低凌亂度的RF板，則可以運(yùn)用兩層來完成。下圖閃現(xiàn)了您的PCB怎么更好地運(yùn)用這些平面的圖示。

在混合信號(hào)規(guī)劃中，制造商一般建議將仿照地與數(shù)字地分隔?；罱j(luò)的仿照電路很簡略遭到高速開關(guān)和信號(hào)的影響。假設(shè)仿照和數(shù)字接地不同，則接地平面將分隔。但是，有如下缺點(diǎn)。我們應(yīng)該留意主要是由接地平面的不連續(xù)性形成的切割地上的串?dāng)_和環(huán)路區(qū)域。下圖閃現(xiàn)了兩個(gè)分隔的接地平面的示例。在左邊，回來電流無法沿著信號(hào)走線直接經(jīng)過，因此會(huì)呈現(xiàn)環(huán)路區(qū)域，而不會(huì)在右側(cè)環(huán)路區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃。

電磁兼容性和電磁干擾（EMI）

關(guān)于高頻規(guī)劃（例如RF體系），EMI或許是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。前面議論的接地層有助于減輕EMI，但是根據(jù)您的PCB，接地層或許會(huì)帶來其他問題。在具有四層或更多層的疊層板中，飛機(jī)的間隔至關(guān)重要。當(dāng)平面間電容小時(shí)，電場將在板上擴(kuò)展。一起，兩個(gè)平面之間的阻抗減小，容許回來電流流到信號(hào)平面。這將對(duì)穿過平面的任何高頻信號(hào)產(chǎn)生EMI。

避免產(chǎn)生EMI的簡略解決方案是：避免高速信號(hào)穿越多層。添加去耦電容器；并在信號(hào)走線周圍放置接地過孔。下圖閃現(xiàn)了具有高頻信號(hào)的出色PCB規(guī)劃。

過濾噪音

旁路電容器和鐵氧體磁珠是用于過濾任何組件產(chǎn)生的噪聲的電容器?；旧?，假設(shè)在任何高速運(yùn)用中運(yùn)用，則任何I / O引腳都或許成為噪聲源。為了更好地使用這些內(nèi)容，我們將不得不留意以下幾點(diǎn)：

始終將鐵氧體磁珠和旁路電容器放置在盡或許靠近噪聲源的方位。

當(dāng)我們運(yùn)用自動(dòng)放置和自動(dòng)布線時(shí)，應(yīng)該考慮間隔來進(jìn)行檢查。

避免過孔和過濾器與組件之間的任何其他走線。

假設(shè)有接地層，請(qǐng)運(yùn)用多個(gè)通孔將其正確接地。

以上就是我的悉數(shù)同享了，有問題歡迎留言議論交流。