pcb技术大全小说阅读-第4节-都市-998读书网

　　一台性能优良的仪器；除选择高质量的元器件；合理的电路外；印刷线路板的元件布局　
和电气连线方向的正确结构设计是决定仪器能否可靠工作的一个关键问题；对同一种元件和　
参数的电路；由于元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果；其结果可能存在　
很大的差异。因而；必须把如何正确设计印刷线路板元件布局的结构和正确选择布线方向及　
整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑；合理的工艺结构；既可消除因布线不当而产生的　
噪声干扰；同时便于生产中的安装、调试与检修等。　

　　下面我们针对上述问题进行讨论；由于优良“结构”没有一个严格的“定义”和“模　
式”；因而下面讨论；只起抛砖引玉的作用；仅供参考。每一种仪器的结构必须根据具体要　
求（电气性能、整机结构安装及面板布局等要求）；采取相应的结构设计方案；并对几种可　
行设计方案进行比较和反复修改。印刷板电源、地总线的布线结构选择系统结构：模拟　
电路和数字电路在元件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之处。模拟电路中；由　
于放大器的存在；由布线产生的极小噪声电压；都会引起输出信号的严重失真；在数字电路　
中；TTL噪声容限为0。4V~0。6V；CMOS噪声容限为Vcc的0。3~0。45倍；故数字电路具有较强的　
抗干扰的能力。良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证；相当多的　
干扰源是通过电源和地总线产生的；其中地线引起的噪声干扰最大。　

　　二、印刷电路板图设计的基本原则要求　
　　1．印刷电路板的设计；从确定板的尺寸大小开始；印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大　
小限制；以能恰好安放入外壳内为宜；其次；应考虑印刷电路板与外接元器件（主要是电位　
器、插口或另外印刷电路板）的连接方式。印刷电路板与外接元件一般是通过塑料导线或金　
属隔离线进行连接。但有时也设计成插座形式。即：在设备内安装一个插入式印刷电路板要　
留出充当插口的接触位置。对于安装在印刷电路板上的较大的元件；要加金属附件固定；以　
提高耐振、耐冲击性能。　
　　2．布线图设计的基本方法　
　　首先需要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解；对各部件的　
位置安排作合理的、仔细的考虑；主要是从电磁场兼容性、抗干扰的角度；走线短；交叉　
少；电源；地的路径及去耦等方面考虑。各部件位置定出后；就是各部件的连线；按照电路　
图连接有关引脚；完成的方法有多种；印刷线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计方法　
两种。　
　　最原始的是手工排列布图。这比较费事；往往要反复几次；才能最后完成；这在没有其　
它绘图设备时也可以；这种手工排列布图方法对刚学习印刷板图设计者来说也是很有帮助　
的。计算机辅助制图；现在有多种绘图软件；功能各异；但总的说来；绘制、修改较方便；　
并且可以存盘贮存和打印。　
　　接着；确定印刷电路板所需的尺寸；并按原理图；将各个元器件位置初步确定下来；然　
后经过不断调整使布局更加合理；印刷电路板中各元件之间的接线安排方式如下：　
　　（1）印刷电路中不允许有交叉电路；对于可能交叉的线条；可以用“钻”、“绕”两　
种办法解决。即；让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去；或从可能　
交叉的某条引线的一端“绕”过去；在特殊情况下如何电路很复杂；为简化设计也允许用导　
线跨接；解决交叉电路问题。　
　　（2）电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”；“卧式”两种安装方式。立式指　
的是元件体垂直于电路板安装、焊接；其优点是节省空间；卧式指的是元件体平行并紧贴于　
电路板安装；焊接；其优点是元件安装的机械强度较好。这两种不同的安装元件；印刷电路　
板上的元件孔距是不一样的。　
　　（3）同一级电路的接地点应尽量靠近；并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接　
地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远；否则因两个接地点间的铜　
箔太长会引起干扰与自激；采用这样“一点接地法”的电路；工作较稳定；不易自激。　
　　（4）总地线必须严格按高频…中频…低频一级级地按弱电到强电的顺序排列原则；切　
不可随便翻来复去乱接；级与级间宁肯可接线长点；也要遵守这一规定。特别是变频头、再　
生头、调频头的接地线安排要求更为严格；如有不当就会产生自激以致无法工作。调频头等　
高频电路常采用大面积包围式地线；以保证有良好的屏蔽效果。　
　　（5）强电流引线（公共地线；功放电源引线等）应尽可能宽些；以降低布线电阻及其　
电压降；可减小寄生耦合而产生的自激。　
　　（6）阻抗高的走线尽量短；阻抗低的走线可长一些；因为阻抗高的走线容易发笛和吸　
收信号；引起电路不稳定。电源线、地线、无反馈元件的基极走线、发射极引线等均属低阻　
抗走线；射极跟随器的基极走线、收录机两个声道的地线必须分开；各自成一路；一直到功　
效末端再合起来；如两路地线连来连去；极易产生串音；使分离度下降。　

　　三、印刷板图设计中应注意下列几点　
　　1．布线方向：从焊接面看；元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致；布线方向最　
好与电路图走线方向相一致；因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测；故这样　
做便于生产中的检查；调试及检修（注：指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前　
提下）。　
　　2．各元件排列；分布要合理和均匀；力求整齐；美观；结构严谨的工艺要求。　
　　3．电阻；二极管的放置方式：分为平放与竖放两种：　
　　（1）平放：当电路元件数量不多；而且电路板尺寸较大的情况下；一般是采用平放较　
好；对于1/4W以下的电阻平放时；两个焊盘间的距离一般取4/10英寸；1/2W的电阻平放时；两　
焊盘的间距一般取5/10英寸；二极管平放时；1N400X系列整流管；一般取3/10英寸；1N540X系　
列整流管；一般取4~5/10英寸。　
　　（2）竖放：当电路元件数较多；而且电路板尺寸不大的情况下；一般是采用竖放；竖　
放时两个焊盘的间距一般取1~2/10英寸。　
　　4．电位器：IC座的放置原则　
　　（1）电位器：在稳压器中用来调节输出电压；故设计电位器应满中顺时针调节时输出　
电压升高；反时针调节器节时输出电压降低；在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流　
折大小；设计电位器时应满中顺时针调节时；电流增大。电位器安放位轩应当满中整机结构　
安装及面板布局的要求；因此应尽可能放轩在板的边缘；旋转柄朝外。　
　　（2）IC座：设计印刷板图时；在使用IC座的场合下；一定要特别注意IC座上定位槽放　
置的方位是否正确；并注意各个IC脚位是否正确；例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者　
左上角；而且紧靠定位槽（从焊接面看）。　
　　5．进出接线端布置　
　　（1）相关联的两引线端不要距离太大；一般为2~3/10英寸左右较合适。　
　　（2）进出线端尽可能集中在1至2个侧面；不要太过离散。　
　　6．设计布线图时要注意管脚排列顺序；元件脚间距要合理。　
　　7．在保证电路性能要求的前提下；设计时应力求走线合理；少用外接跨线；并按一定　
顺充要求走线；力求直观；便于安装；高度和检修。　
　　8．设计布线图时走线尽量少拐弯；力求线条简单明了。　
　　9．布线条宽窄和线条间距要适中；电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相　
符；　
　　10．设计应按一定顺序方向进行；例如可以由左往右和由上而下的顺序进行　

一、电路设计常用软件介绍　
PROTEL　电路自动设计　
ORCAD　EDA软件　
PSPICE　电路仿真　
EWB　电路仿真　
VISIO　图表制作　
WINBOARD、WINDRAFT　和IVEX…SPICE　电原理图绘制与印制电路板设计软件　
Electronic　Workbench　v5。0c　…　v5。12　电子电路仿真工作室　
MedWin　v2。04　单片机集成开发环境　＇中文版＇　
Panasonic　MITSUBISHI　PLC　可编程控制器编译软件　

一、印制板设计要求　
电源滤波/退耦电容：一般在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容；但未指出它们各自应接于何处。其实这些电容是为开关器件（门电路）或其它需要滤波/退耦的部件而设置的；布置这些电容就应尽量靠近这些元部件；离得太远就没有作用了。有趣的是；当电源滤波/退耦电容布置的合理时；接地点的问题就显得不那么明显。　
二、Protel　打印设置　
打印机一次只打印一个层（不管您选了几个层；只是分几次打印而已）；后一个是一次打印所有你选中的层面；根据需要自己选择！下一步：点击下方的Options按钮；进行属性设置。假设我们选final然后进入Options进行设置；进入后的选项一般不用动；Scale为打印比例；默认的为1：1；如果想满页打印；就将那个小框打上钩；哦！右边的Show　Hole蛮重要；选中他就可以把电路板上的孔打印出来（做光刻板就要选这个；有帮助）；好了；点击Setup进行纸张大小设置就完成了打印机　Options。还没完呢！麻烦把！回到选打印机属性的对话框；选择Layers；进行打印层的设置；进去以后；看见了吧！是不是很熟悉呢！根据自己需要选择吧。　
三、常用的PCB库文件　
四、PCB及电路抗干扰措施　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
五、PCB布线原则　

六、关于滤波　　　
浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号；其特点是作用时间极短；但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的波动；当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上；使VI超过内部功率开关管的漏…源击穿电压V（BR）DS时；还会损坏TOPSwitch芯片；因此必须采用抑制措施。通常；静电放电（ESD）和电快速瞬变脉冲群（EFT）对数字电路的危害甚于其对模拟电路的影响。静电放电在5　—　200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射。此辐射能量的峰值经常出现在35MHz　—　45MHz之间发生自激振荡。许多I/O电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内；结果；电缆中便串入了大量的静电放电辐射能量。当电缆暴露在4　—　8kV静电放电环境中时；I/O电缆终端负载上可以测量到的感应电压可达到600V。这个电压远远超出了典型数字的门限电压值0。4V。典型的感应脉冲持续时间大约为400纳秒。将I/O电缆屏蔽起来；且将其两端接地；使内部信号引线全部处于屏蔽层内；可以将干扰减小60　—　70dB；负载上的感应电压只有0。3V或更低。电快速瞬变脉冲群也产生相当强的辐射发射；从而耦合到电缆和机壳线路。电源线滤波器可以对电源进行保护。线　—　地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效器件；它使干扰旁路到机壳；而远离内部电路。当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时；共模扼流圈必须提供更大的保护作用。这通常要求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈；中心抽头通过一只电容（容量由泄漏电流决定）连接到机壳。共模扼流圈通常绕在高导磁率铁氧体芯上；其典型电感值为15　~　20mH。　
滤波器；切断电磁干扰沿信号线或电源线传播�

《pcb技术大全》

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