電路設計 - pcb設計中的常見問題

在裡面 高速PCB設計, 可控阻抗板和線路的特性阻抗是最重要和最常見的問題之一. 首先瞭解傳輸線的定義：傳輸線由兩個具有一定長度的導體組成, 一根導線用於發送訊號, and the other is used to receive signals (remember the concept of "loop" instead of "ground"). 在一個 多層PCB板, 每條線路都是傳輸線路的一部分, 相鄰基準面可用作第二條直線或回路. 線路成為“性能良好”傳輸線的關鍵是在整個線路中保持其特性阻抗恒定.
電路板成為“可控阻抗板”的關鍵是使所有電路的特性阻抗滿足一個規則值, 通常在2.5歐姆到7.0歐姆之間. 多層電路板中, 良好傳輸線效能的關鍵是在整個線路中保持其特性阻抗恒定.
但到底什麼是特性阻抗呢? 瞭解特性阻抗的最簡單方法是查看訊號在傳輸過程中遇到的情况. 當沿著具有相同橫截面的傳輸線移動時, 這類似於圖1所示的微波傳輸. 假設向該傳輸線添加1伏的電壓階躍波. 例如, a 1 volt battery is connected to the front end of the transmission line (it is located between the transmission line and the loop). 一旦連接, 電壓波訊號以光速沿線路傳播. 傳播, 它的速度通常在6.英寸左右/納秒級. 當然, 該訊號實際上是傳輸線和回路之間的電壓差, 可以從傳輸線的任何點和回路的相鄰點對其進行稱重. 無花果. 2是顯示電壓訊號傳輸的示意圖.
Zen的方法是“生成訊號”，然後以每納秒6英寸的速度沿著這條傳輸線傳播. 前0個.01納秒行程0.06英寸. 此時, 發送線路有過量的正電荷, 回路中有過多的負電荷. 正是這兩種電荷之間的差值維持了兩個導體之間的1伏電壓差. 這兩個導體形成一個電容器.
在接下來的0中.01納秒, 調整0的電壓.0至1伏06英寸傳輸線, 有必要給發送線路加一些正電荷，給接收線路加一些負電荷. 對於每0.06英寸移動, 必須向傳輸線添加更多正電荷, 必須向回路中添加更多的負電荷. 每0個.01納秒, 必須停止對另一段輸電線路充電, 然後訊號開始沿著這一部分傳播. 充電來自傳輸線前端的蓄電池. 當它沿著這條線移動時, 它為輸電線路的連續部分充電, 囙此，傳輸線和回路之間形成1伏的電壓差. 每0個.01納秒行程, some charge (±Q) is taken from the battery, and the constant amount of electricity (±Q) flowing out of the battery within a constant time distance (±t) is a constant current. 流入回路的負電流實際上等於流出的正電流, 它就在訊號波的前端. 交流電通過上下電路形成的電容器來完成整個迴圈.
PCB (印刷電路板) abbreviation for 印刷電路板。

The detailed method is as follows
1. Purpose and Function
1.1標準設計工作, 提高消費效率，提高產品品質.
2. Scope of application
1.XXX公司開發部VCD super VCDDVD sound等產品1臺.
3. 責任. manner
3.1所有電子工程師, XXX開發部科技人員和電腦製圖員.
4. Qualifications and training
4.1 Have a foundation in electronic technology;
4.2 Have basic computer operation knowledge;
4.3熟悉電腦PCB繪圖軟件的應用.
5. Work instruction (the length unit is MM)
5.1銅箔最小線寬：0.面板3mm, 0.面板2mm, 和1.0mm minimum for the edge copper foil
5.2銅箔最小間隙：面板：0.3毫米, 面板：0.2毫米.
5.3銅箔與板邊緣之間的最小距離為0.55毫米, 元件與電路板邊緣之間的最小距離為5.0毫米, 板與板邊緣的最小距離為4.0毫米
5.4 The 大小 (diameter) of the pad of ordinary through-hole device components is twice the aperture, 雙面板的最小值為15毫米, 單面板最小為2.0毫米. 如果你不能使用圓形墊子, 使用腰部圓形墊, as shown in the figure below (if there is a standard component library,
Then the standard component library shall prevail)
The relationship between the long side and short side of the pad and the hole is:
5.5電解電容器不能接觸加熱元件, 大功率電阻器, 變阻器, 電壓設備, 加熱器, 等. 除電容器和散熱器之間的最小距離為10.0毫米, 部件與散熱器之間的最小距離為2.0毫米.
5.6 Large-scale components (such as transformers, 直徑15的電解電容器.0毫米或以上, 大電流插座, 等.) increase the copper foil and upper tin area as shown in the figure below; the shadow local area must be the same as the pad area.
5.7 There can be no copper foil (except grounding request) components within the screw hole radius of 5.0MM. (（按結構圖要求）).
5.8上錫位置不得有絲網油.
5.9如果墊片之間的中心距離小於2.5毫米, 相鄰襯墊必須用絲網油包裹, 墨水的寬度為0.2MM (0.5MM is recommended).
5.10不要在IC或電機下方放置跳線, 電位器, 以及其他具有大致金屬外殼的部件.
5.11大面積 PCB設計 (（約大於500CM2）), 避免PCB板在通過焊接爐時彎曲, and leave a 5 to 10mm wide gap in the middle of the PCB board without placing components (wiring), 用於通過焊接爐. 添加壓條時，避免PCB板彎曲, the shaded area in the following figure::
5.12每個電晶體必須標有e, c, b絲網上的脚.
5.13對於通過錫爐後需要焊接的部件, 必須將板從錫位置移開, 方向與通過方向相反. 觀察孔的大小為0.5MM至1.0MM as shown in the figure below:
5.14設計雙面板時, 注意金屬外殼組件. 外殼和印製板在插入過程中與印製板接觸. 不得打開頂部襯墊. It must be covered with green oil or silk screen oil (such as two-pin crystal oscillator).
5.15以减少焊點短路, 所有雙面印製板的通孔中都沒有綠色油窗.
5.16必須使用實心箭頭標記錫爐的方向 每個PCB:
5.17孔之間的最小間距為1.25MM (double panel is invalid)
5.18規劃時, 傾角的放置方向 封裝IC 必須垂直於通過釺焊爐的方向, 不平行, 如下圖所示； 如果規劃有困難, the allowable placement of the IC (OP 封裝IC placement direction is opposite to DIP ).
5.19接線方向為度或垂直, 從垂直角度到角度的轉彎角度必須達到45度才能進入.
5.20組件的放置為水准或垂直.
5.21絲印字元以度或90度的角度向右放置.
5.22如果銅箔進入圓形襯墊的寬度小於圓形襯墊的直徑, 然後應該加上淚滴. As shown in the figure:
5.23資料程式碼和設計編號應放在板的空白處.
5.24合理使用中心，無需接線作為接地或電源.
5.25接線應盡可能短. 特別注意時鐘線的較短接線, 低電平訊號線和所有高頻回路.
5.26類比電路和數位電路的地線和電源系統應完全分離.
5.27 If there is a large area of ground wire and power wire area on the printed board (the area exceeds 500 廣場 millimeters), 應打開部分視窗. As shown in the figure:
5.28電挿件印製板的定位孔規則如下. 組件不能放置在陰影中, 手動插入部件除外. L的範圍為50 330mm, H的範圍為50 250mm., 如果超過330X250, 將替換為手動板. 定位孔必須在長邊.
基本概念 PCB設計
1) Use as little as possible
Once a via is selected, 確保處理它與周圍實體之間的間隙, 尤其是中間層和過孔容易忽略的線和過孔之間的間隙. 如果是自動佈線, 您可以在Via Minimization（通過最小化）子功能表中選擇“on”（打開）項目，以自動處理它. (2) The larger the current-carrying capacity required, 所需過孔的尺寸越大. 例如, 用於將電源層和接地層連接到其他層的過孔將更大.
3. Silk screen layer (Overlay)
In order to facilitate the installation and maintenance of the circuit, 所需的徽標圖案和文字程式碼列印在印製板的上下表面, 如組件標籤和標稱值, 部件輪廓和製造商徽標, 消費日期, 等. 設計絲印層相關內容時, 許多初學者只注意文字符號的統一和美麗的位置, 忽視實踐中產生的PCB效應. 在他們設計的印製板上, 這些字元要麼被元件堵塞，要麼侵入焊接區域並擦掉, 一些部件標記在相鄰部件上. 這種不同的設計將給裝配和維護帶來很多好處. 不方便的. 絲印層上字元佈局的正確準則是：“沒有歧義, 請參見縫合, 美麗大方“.
4. The particularity of SMD
There are a large number of SMD packages in the Protel package library, 那就是, 表面焊接設備. 這種器件除了尺寸小之外，最大的特點是針孔的單面分散. 因此, 選擇此類型的設備時, it is necessary to define the surface of the device to avoid "missing pins (Missing Plns)". 此外, 此類構件的相關文字注釋只能沿構件所在的曲面放置.
5. Grid-like filling area (External Plane) and filling area (Fill)
Just like the names of the two, 網狀填充區域用於將大面積銅箔處理成網狀, 填充區域僅用於保持銅箔完好無損. 在設計過程中，初學者通常在電腦上看不到兩者之間的區別. 基本上, 你只需放大圖片就能理解它. 正是因為通常很難看出兩者之間的區別, 所以在使用它的時候, 區分兩者更為粗心. 應該強調的是，前者對抑制電路特性中的高頻干擾有很强的效果, 並且適合需要. 當某些區域用作遮罩區域時，大面積填充中心尤其適用, 分區區域, 或大電流電源線. 後者主要用於普通線路端部的中心或需要填充小區域的換乘區域.
6. Pad
The pad is the most frequently contacted and most important concept in PCB設計, 但是初學者很容易忽視它的選擇和修改, 並在設計中使用圓形墊. 選擇元件的焊盤類型的步驟, 需要綜合考慮形狀, size, 佈局, 振動和加熱條件, 和組件的力方向. Protel在套裝軟體庫中提供了一系列不同尺寸和形狀的焊盤, 例如圓形, square, 八角形, 圓形和定位墊, 但有時這還不够，需要我自己編輯. 例如, 用於產生熱量的襯墊, 承受更大的壓力, 電流更大, 它們可以設計成“淚滴狀”. 在彩電PCB線路輸出變壓器引脚焊盤的設計中，大家都很熟悉, 許多製造商就是這樣. 一般來說, 除上述內容外, 自己編輯便箋簿時, you should also consider the following guidelines:
(1) When the shape does not differ in length, consider that the difference between the connection width and the specific side length of the pad should not be too large;
(2) It is often necessary to use asymmetric pads with asymmetrical length when wiring between component lead angles;
(3) The size of the pad hole of each component should be edited separately according to the thickness of the component pin. 指導原則是孔的大小為0.2到0.比銷直徑大4 mm.
7. Various types of membranes (Mask)
These films are not only indispensable in the PCB manufacturing process, 也是構件焊接的必要條件. 根據“膜”的位置及其功能, the "membrane" can be divided into component surface (or welding surface) soldering mask (TOp or Bottom) and component surface (or soldering surface) solder mask (TOp or BottomPaste Mask). 就是這樣. 焊接掩模是一層塗在焊盤上的薄膜，用於改善可焊性, 那就是, 綠色板上的淺色圓點略大於焊盤. 焊接掩模的情况正好相反, 為了使成品板符合波峰焊等焊接方法, 要求板上非焊盤上的銅箔不能鍍錫. 因此, 除襯墊外，所有零件都必須塗上一層油漆，以防在這些零件上塗上錫. 看得見的, 這兩種膜是互補關係. 從本次討論中, it is not difficult to be sure that the menu
Similar to the settings of "solder Mask En1argement" and other items.
8. 飛行線，飛行線, flying line has two meanings:
(1) A rubber band-like network connection used for inspection during automatic wiring. 通過網絡錶導入組件並製定初步計畫後, “Show命令”可用於查看計畫下的網絡連接., 不時調整組件的位置，以儘量減少這種交錯, 以獲得最大的自動佈線速率. 這一步非常重要, 可以說是磨刀不砍柴的錯誤, 這需要更多的時間和價值! 此外, 完成後自動接線, 哪些網絡尚未部署, 您還可以使用此函數來查找. 找到尚未部署的網絡後, 您可以手動補償, 如果你不能真正補償, 您將使用“flying line”的第二個含義, 那就是, 將來使用電線將這些網絡連接到印製板上. 需要承認的是，如果電路板是大批量的自動化生產線, 該飛線可視為電阻為0歐姆且焊盤間距均勻的電阻元件.
停止設計.
印刷電路板（PCB） 幾乎存在於各種電子設備中. 如果某個設備中有電子部件, 它們都安裝在不同尺寸的PCB上. 除了固定各種小部件, PCB的主要功能是在上部零件之間提供電力連接. 隨著電子設備變得越來越複雜, 需要越來越多的零件, PCB上的電路和部件變得越來越密集. 標準PCB如下所示. The bare board (no parts on it) is also often called "Printed Wiring Board (PWB)".
板的底板本身由不易彎曲的絕緣和隔熱材料製成. 外部可以看到的小電路資料是銅箔. 銅箔最初覆蓋在整個電路板上, 但它的一部分在製造過程中被腐蝕掉了, 剩下的部分變成了一個由小線條組成的網絡. . 這些線被稱為導體模式或佈線, 和用於為PCB上的部件提供電路連接.
為了將部件固定在PCB上, 我們把他們的針腳直接焊接在電線上. On the most fundamental PCB (single panel), 零件集中在一側, 電線集中在另一邊. 以這種管道, 我們需要在電路板上打孔，這樣針腳就可以穿過電路板到達另一側, 所以零件的引脚焊接到另一側. 因為這個, PCB的正面和背面分別稱為元件側和焊接側