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    PCB設計規范

    PCB設計看似復雜,既要考慮各種信號的走向又要顧慮到能量的傳遞,干擾與發熱帶來的苦惱也時時如影隨形。但實際上總結歸納起來非常清晰,可以從兩個方面去入手:布局和排線。說得直白一些就是:“怎么擺”和“怎么連”。

    聽起來是不是非常easy,讓我們先來梳理下“怎么擺”:

    1、遵照“先大后小,先難后易”的布置原則,即重要的單元電路、核心元器件應當優先布局。這個和吃自助餐的道理是一樣的:自助餐胃口有限先挑喜歡的吃,PCB空間有限先挑重要的擺。


    2、布局中應參考原理框圖,根據單板的主信號流向規律安排主要元器件。布局應盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短,關鍵信號線最短;去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,并使之與電源和地之間形成的回路最短 ;減少信號跑的冤枉路,防止在路上出意外。


    先大后小,先難后易


    3、元器件的排列要便于調試和維修,亦即小元件周圍不能放置大元件、需調試的元器件周圍要有足夠的空間,弄得太擠局面往往會變得很尷尬。


    4、 相同結構電路部分,盡可能采用“對稱式”標準布局;按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標準優化布局。


    均勻分布、重心平衡


    5、同類型插裝元器件在X或Y方向上應朝一個方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致,便于生產和檢驗。


    統一極性布局


    6、發熱元件要一般應均勻分布,以利于單板和整機的散熱,除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應遠離發熱量大的元器件。


    發熱元器件均勻分布


    7、高電壓、大電流信號與小電流,低電壓的弱信號完全分開;模擬信號與數字信號分開;高頻信號與低頻信號分開;高頻元器件的間隔要充分。元件布局時,應適當考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起,以便于將來的電源分隔。


    電源分隔


    以上即是關于“怎么擺”即布局的主要注意事項。而關于“怎么連”則相對要更復雜一些,大體來說就是:


    鍵信號線優先:摸擬小信號、高速信號、時鐘信號和同步信號等關鍵信號優先布線 ;


    密度優先原則:從單板上連接關系最復雜的器件著手布線。從單板上連線 最密集的區域開始布線 。


    PCB布局示例


    而布線的自助指南可以簡單的總結為:


    1、盡量為時鐘信號、高頻信號、敏感信號等關鍵信號提供專門的布線層,并保證其最小的回路面積。必要時應采取手工優先布線、屏蔽和加大安全間距等方法,保證信號質量。


    2、電源層和地層之間的EMC環境較差,應避免布置對干擾敏感的信號。


    3、有阻抗控制要求的網絡應盡量按線長線寬要求布線。

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