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【简谈】印刷电路板设计的16个原则。

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发布时间:2022-10-21 16:26:00

印刷电路板设计不是一件随心所欲的事情。从绘制原理图到布局布线,设计师都需要遵循一定的规则。

1.PCB布局设计时,应充分遵循沿信号流向直线放置的设计原则,以防来回环绕。

原由:避免信号直接耦合,影响信号质量。

2.在印刷电路板上,接口电路的滤波、保护和隔离装置应放置在接口附近。

原由:能有效地达到保护,滤波和隔离的效果。

3.如果接口处有滤波器和保护电路,应遵循先保护后过滤的原则。

原由:保护电路用于外部过压和过流抑制。如果保护电路放置在滤波电路后,滤波电路将被过压和过流损坏。

4.PCB钟表频率超过5MHZ或信号上升时间小于5ns,一般需采用多层板材设计。

原由:选用多层板设计的信号回路面积可以很好地控制。

5.相对于多层板,关键布线层(时钟线、总线、接口信号线、射频线、复位信号线、片式选择信号线、各种控制信号线等。)应靠近完整的平面,最好在两个平面之间。

原由:关键信号线通常是强辐射或极其敏感的信号线。接近地面布线可以减少信号回路面积,降低辐射强度或提高抗干扰能力。

6.在多层板中,电源平面应在相邻地面上缩小5H-20H(H为电源与地面之间的距离)。

原由:电源平面面相比,电源平面内缩能有效抑制边缘辐射问题。

7.分层设计时,以防布线层相邻的设置。如果布线层不能避免相邻,应适当扩大两层布线层之间的层间距,缩小布线层与信号回路之间的层间距。

原由:相邻布线层上的平行信号线会引起信号串扰。

8.晶体,晶振,继电器,开关电源等强辐射装置远离单板接口连接器至少1000mil。

原由:将干扰直接向外辐射,或者将电流耦合到外出电缆上向外辐射。

9.敏感电路或设备(如复位电路、WATCHDOG电路等。)远离单板边缘,尤其是单板接口边缘至少1000毫升。

原由:与单板接口等部位相似,是最容易被外界干扰(如静电)耦合的部位,而复位电路、看门狗电路等敏感电路极易造成系统误操作。

10.PCB走线不能有直角或锐角走线。

原由:直角线导致阻抗不连续,信号发射,产生铃声和过冲,形成强烈的EMI辐射。

11.以防相邻布线层的层设置。如果不可避免,尽量使两个布线层的布线相互垂直或平行。

原由:减少平行走线之间的串扰。

12.时钟、总线、射频线等关键信号线和其他同层平行线应符合3W原则。

原由:避免信号间的串扰。

13.关键信号布线不得跨分区布线(包括过孔和焊盘引起的参考平面间隙)。

原由:跨分区走线会导致信号回路面积增加。

14.信号线(尤其是关键信号线)换层时,应设计在换层过孔附近。

原由:可减少信号回路面积。

15.关键信号线距参考平面边缘≥3H(H为线距参考平面高度)。

原由:抑制边缘辐射效应。

16.相对于金属外壳接地元件,应在其投影区顶部铺设接地铜皮。

原由:通过金属外壳与接地铜皮之间的分布电容,抑制其外部辐射,提高抗干扰性。

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