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PCB科技 - PCB電路佈局和佈線規則概述

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PCB電路佈局和佈線規則概述

2021-10-22
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Author:Downs

1 佈局

10組件佈局規則:

1.遵循“先大後小、先難後易”的佈局原則,即先佈置重要單元電路和覈心元器件。

2 原理框圖應參攷 PCB佈局設計, 主要部件應根據單板的主要訊號流規律進行佈置.

3、組件的佈置應便於調試和維護,即大組件不能放在小組件、需要調試的組件周圍,組件周圍必須有足够的空間。

4、對於相同結構的電路部件,儘量採用“對稱”標準佈局;

5、按照分佈均勻、重心平衡、佈局美觀的標準優化佈局;

6、相同類型的插入式組件應放置在X或Y方向的一個方向上。 同一類型的極化分立元件也應努力在X或Y方向上保持一致,以便於生產和檢查。

7、加熱元件一般應均勻分佈,以利於單板和整機的散熱。 除溫度檢測元件外的溫度敏感設備應遠離產生大量熱量的部件。

8、佈局應盡可能滿足以下要求:總連接儘量短,關鍵訊號線最短; 高壓、大電流訊號與低電流、低壓弱訊號完全分離; 類比信號和數位信號分開; 高頻訊號與低頻訊號分離; 高頻分量的間距應足够大。

電路板

9、去耦電容器的佈局應盡可能靠近集成電路的電源引脚,其與電源和接地之間形成的回路應最短。

10、在部件佈局中,應適當考慮盡可能將使用相同電源的設備放在一起,以便於將來的電源分離。

2、直角佈線

直角佈線通常是一種需要盡可能避免的情况 PCB佈線, 它幾乎已經成為衡量佈線質量的標準之一. 那麼,直角佈線對訊號傳輸有多大影響? 原則上, 直角佈線將改變傳輸線的線寬, 導致阻抗不連續. 事實上, 不僅僅是直角佈線, 但轉角和銳角佈線也可能導致阻抗變化.

直角佈線對訊號的影響主要體現在3個方面:

一是轉角可以等效於輸電線路上的電容性負載,這會减慢上升時間;

第二,不連續阻抗會引起訊號反射;

第3個是直角尖端產生的電磁干擾。

3、差動接線

差分訊號(Differential signal)在高速電路設計中的應用越來越廣泛。 電路中最關鍵的訊號通常採用差分結構設計。 定義:用外行的話來說,驅動程序發送兩個相等和相反的相位。 訊號,接收端通過比較兩個電壓之間的差异來判斷邏輯狀態“0”或“1”。 攜帶差分訊號的一對記錄道稱為差分記錄道。

與普通單端訊號道相比,差分訊號在以下3個方面具有最明顯的優勢:

a、抗干擾能力强,因為兩個差分記錄道之間的耦合非常好。 當存在來自外部的雜訊干擾時,它們幾乎同時耦合到兩條線路,接收端只關心兩個訊號之間的差异。 囙此,可以完全消除外部共模雜訊。

b、它可以有效地抑制電磁干擾。 出於同樣的原因,由於兩個訊號的極性相反,它們輻射的電磁場可以相互抵消。 耦合越緊密,釋放到外部世界的電磁能量越少。

c、定時定位準確。 由於差分訊號的開關變化位於兩個訊號的交叉點,與普通單端訊號不同,普通單端訊號依靠高閾值電壓和低閾值電壓來確定,它受過程和溫度的影響較小,這可以减少定時誤差。, 但也更適用於低幅度訊號電路。 當前流行的LVDS(低壓差分訊號)就是指這種小幅度差分訊號科技。

對於PCB工程師來說,最關心的是如何確保在實際佈線中充分利用差分佈線的這些優勢。 也許任何接觸過佈局的人都會理解差動佈線的一般要求,即“等長等距”。

等長是為了確保兩個差分訊號始終保持相反的極性,並减少共模分量; 等距主要是為了確保兩者的差分阻抗一致並减少反射。 “盡可能靠近”有時是差動接線的要求之一。

4、蛇線:

蛇形線是一種常用的佈線方法 PCB佈局. 其主要目的是調整延遲以滿足系統定時設計要求. 設計者首先必須瞭解:蛇形線會破壞訊號質量, 更改傳輸延遲, 接線時儘量避免使用. 然而, 在實際設計中, 為了確保訊號有足够的保持時間, 或者减少同一組訊號之間的時間偏移, 通常有必要故意纏繞電線.